淺析數(shù)值模擬技術(shù)在某區(qū)塊中的應(yīng)用

摘 要:油田開發(fā)進(jìn)入高含水后期，開發(fā)難度不斷加深，應(yīng)用油藏?cái)?shù)值模擬技術(shù)，在儲(chǔ)層建模和動(dòng)態(tài)歷史擬合的基礎(chǔ)上，研究某區(qū)塊平面上和縱向上的剩余油分布規(guī)律，為油田下一步開發(fā)方案的調(diào)整提供了有利依據(jù)。

關(guān)鍵詞:數(shù)值模擬 地質(zhì)模型 歷史擬合 剩余油分布

中圖分類號(hào):TE319文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1674-098X(2012)04(a)-0076-01

1 引言

隨著油田開發(fā)井?dāng)?shù)的逐年增加和開發(fā)程度的不斷加深，剩余油以高度零散分布為特點(diǎn)，措施挖潛效果逐年變差;儲(chǔ)采失衡矛盾突出，資源接替能力不足;高含水期油田開發(fā)控制產(chǎn)量遞減、含水上升的壓力不斷加大;層間壓力差異大的矛盾比較突出構(gòu)調(diào)整難度大。開發(fā)分析需要考慮的地質(zhì)情況越來越復(fù)雜。正是在這種大背景下，藏?cái)?shù)值模擬技術(shù)是預(yù)測(cè)剩余油分布的重要手段之一，它是在油藏建模的基礎(chǔ)上，通過生產(chǎn)歷史擬合，再現(xiàn)從投產(chǎn)到當(dāng)前的全部生產(chǎn)過程，從而可得到油藏目前剩余油飽和度的分布狀況，并根據(jù)剩余油分布及生產(chǎn)情況，進(jìn)行開發(fā)方案的調(diào)整。

2 地質(zhì)模型的建立

應(yīng)用GptMap相約束建模軟件生成屬性模型，首先是網(wǎng)格的控制，網(wǎng)格的界限要與天然的非流動(dòng)邊界相符合，包括整個(gè)系統(tǒng)的矩形網(wǎng)格應(yīng)最大可能的重迭在油藏上;應(yīng)包含所有的井位(包括即將完善的新井、擴(kuò)邊井);網(wǎng)格方向要與流體流動(dòng)的主要方向(沿主河道方向，即平行滲透率的主軸)和油藏內(nèi)天然勢(shì)能梯度吻合;網(wǎng)格的定向盡量減少死接點(diǎn)數(shù)目。

網(wǎng)格劃分的原則:

一是在保持無效網(wǎng)格最少的基礎(chǔ)上，先布均勻網(wǎng)格，后局部調(diào)整。

二是兩口井之間盡量保持3～5個(gè)網(wǎng)格，避免兩口井在同一個(gè)網(wǎng)格內(nèi)。

三是為了較好地控制河道邊界，采用加密平行于河道方向的網(wǎng)格，抽稀垂直于河道方向的網(wǎng)格。該區(qū)塊選取步長(zhǎng)為35.5m，共劃分191×69×72的不均勻網(wǎng)格。

3 歷史擬合

3.1 地質(zhì)儲(chǔ)量的擬合

運(yùn)用油藏描述手段得到孔、滲、飽、油層厚度等靜態(tài)參數(shù)場(chǎng)，同時(shí)結(jié)合還空找水及同位素測(cè)井資料在Eclipse軟件上進(jìn)行分析運(yùn)算，從而模擬出該區(qū)塊的初始模擬地質(zhì)儲(chǔ)量為3071.5萬噸?？紤]了研究區(qū)塊的上下左右都外擴(kuò)一排井及斷層的影響，使擬合地質(zhì)儲(chǔ)量值略偏大。

3.2 單井的含水率的擬合

1972年2月該區(qū)塊進(jìn)入注水開發(fā)階段，從1973年4月開始，該區(qū)塊內(nèi)各生產(chǎn)井先后見水。由于該區(qū)塊在平面和縱向上的非均質(zhì)性較強(qiáng)，含水率的擬合難度較大。因?yàn)橛筒啬M計(jì)算時(shí)一個(gè)油田一般用一組或幾組相滲曲線，而實(shí)際上由于油藏層間、層內(nèi)及平面上的非均質(zhì)性，油藏內(nèi)各處的油水相滲曲線都會(huì)不同，另外開發(fā)過程中的層間干擾、井間干擾等都會(huì)影響含水率的變化，因此除了相滲曲線，還需要調(diào)整注采井間滲透率分布及各單井的地層系數(shù)(KH)及表皮因子，使擬和的含水率變化趨勢(shì)與實(shí)際一致。研究區(qū)采用12條相滲曲線進(jìn)行不同沉積環(huán)境下沉積微相約束，充分反映了流體的滲流特性，同時(shí)利用各階段的監(jiān)測(cè)資料進(jìn)行逐井逐層調(diào)整，通過“分析—調(diào)整—運(yùn)算—分析”，共對(duì)區(qū)塊相滲曲線修改20多次，從而提高了模型的精度。

在油藏管理工作中，數(shù)模工作是重要組成部分，對(duì)于一些重要油藏，在開發(fā)過程中應(yīng)定期做數(shù)模研究，如果生產(chǎn)比較正常，兩年左右做一次即可，但若出現(xiàn)問題，則應(yīng)及時(shí)進(jìn)行油藏描述和數(shù)模工作。這一階段的數(shù)模工作關(guān)鍵是歷史擬合，這是因?yàn)楸M管編制油田開發(fā)方案時(shí)預(yù)測(cè)了油藏開發(fā)動(dòng)態(tài)，但那時(shí)不可能深入。全面地認(rèn)識(shí)油藏，因此實(shí)施過程中往往出現(xiàn)一些意想不到的問題，有了生產(chǎn)動(dòng)態(tài)資料，就應(yīng)該綜合地質(zhì)研究。數(shù)模等多種方法，修正對(duì)油藏的認(rèn)識(shí)，并在歷史擬合的基礎(chǔ)上，做不同操作條件下的動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)，以指導(dǎo)生產(chǎn)管理。

調(diào)整是油藏管理工作的一部分，一般要補(bǔ)充鉆一批新井，對(duì)原有開發(fā)井網(wǎng)或?qū)酉底鬏^大的調(diào)整。在編制調(diào)整方案做數(shù)模工作時(shí)，首先要對(duì)已實(shí)施的開采過程做歷史擬合，然后模擬不同調(diào)整方案(不同層系、井網(wǎng)、工作制度以及鉆加密井的時(shí)間等)的效果，以便從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)角度選擇最優(yōu)方案。應(yīng)把不鉆加密井(或只補(bǔ)充少量井)作為一個(gè)方案進(jìn)行模擬，并將其模擬結(jié)果參與優(yōu)選，避免花費(fèi)大量資金鉆加密井后總體經(jīng)濟(jì)效益反而下降的情況出現(xiàn)。

4 研究區(qū)塊剩余油分布特征及挖潛對(duì)策

通過對(duì)本區(qū)塊數(shù)值模擬后的剩余油飽和度分布圖上分析，該區(qū)塊剩余油分布主要有以下幾點(diǎn)。

(1)主力油層砂體含水級(jí)別高、采出程度高，剩余油主要存在于厚油層頂部，主力油層發(fā)育厚度較大注入水驅(qū)替時(shí)由于重力原因?qū)τ蛯又邢虏框?qū)替程度較高，可通過周期注水、調(diào)剖和油水井對(duì)應(yīng)調(diào)堵等措施，挖掘厚油層內(nèi)部剩余潛力。

(2)注采關(guān)系不完善的窄小河道砂內(nèi)部存在剩余油，由于基礎(chǔ)井網(wǎng)對(duì)窄小河道控制程度低形成剩余油，主要通過油水井補(bǔ)孔完善注采關(guān)系，減緩產(chǎn)量遞減。

(3)非主體砂及表外層中砂體發(fā)育差滲流阻力大形成的剩余油，針對(duì)這樣的砂體主要通過措施改造來挖掘剩余潛力。

5 措施潛力優(yōu)選

從數(shù)值模擬結(jié)果中提取單井單層的生產(chǎn)數(shù)據(jù)、采出程度、剩余可采儲(chǔ)量、射孔情況等參數(shù)，根據(jù)給定的標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行分類統(tǒng)計(jì)與匯總，實(shí)現(xiàn)單井潛力層的自動(dòng)分析，給出油水井不同層位措施建議。經(jīng)過優(yōu)選制定油井補(bǔ)孔、堵水及壓裂共49口井;水井補(bǔ)孔、壓裂及周期注水共25口井。預(yù)計(jì)日增液471t，日增油141t。

6 結(jié)語

(1)通過對(duì)靜態(tài)量及動(dòng)態(tài)量的歷史擬合研究，調(diào)整油氣藏的各種地質(zhì)參數(shù)，使得油氣藏地質(zhì)模型能客觀地反映油氣藏地質(zhì)特征和開發(fā)動(dòng)態(tài)，從而提高方案預(yù)測(cè)結(jié)果的精度和可信度。

(2)應(yīng)用數(shù)值模擬技術(shù)研究剩余油分布規(guī)律，是油田開發(fā)中搞好井網(wǎng)調(diào)整和增產(chǎn)挖潛的基礎(chǔ)，是提高采收率，增加油田可采儲(chǔ)量的重要途徑。

(3)油田進(jìn)入高含水期開發(fā)階段，平面上調(diào)整余地不大，剩余油挖潛一方面應(yīng)以縱向上的層位調(diào)整為主，另一方面主力油層的剩余潛力還要通過層內(nèi)的措施改造來繼續(xù)挖潛。

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