數(shù)值模擬中對(duì)標(biāo)儲(chǔ)量的確定方法

董梅云 （中石油大慶油田有限責(zé)任公司第四采油廠地質(zhì)大隊(duì)，黑龍江大慶163511）

1 儲(chǔ)量計(jì)算方法對(duì)比

1.1 常規(guī)儲(chǔ)量計(jì)算法

目前，各大油田地質(zhì)儲(chǔ)量通常采用容積法，計(jì)算公式［1］如下：

式中，N為石油地質(zhì)儲(chǔ)量，104t；A為區(qū)域含油面積，km2；h為平均厚度，m；φ為平均有效孔隙度，%；Swi為平均油層原始含水飽和度，%；ρo為平均地面原油密度，g／cm3；Boi為平均原始原油體積系數(shù)。

具體應(yīng)用時(shí)根據(jù)區(qū)塊地質(zhì)認(rèn)識(shí)程度可對(duì)各參數(shù)采取不同計(jì)算方法。下面以某一區(qū)塊為例利用容積法計(jì)算地質(zhì)儲(chǔ)量。

1）參數(shù)標(biāo)定 根據(jù)該區(qū)13口密閉取心井物性參數(shù)資料，結(jié)合電測(cè)解釋結(jié)果和生產(chǎn)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)，利用現(xiàn)有井網(wǎng)資料確定了合理的地質(zhì)儲(chǔ)量參數(shù)。平面上，以目前實(shí)際采用的動(dòng)態(tài)區(qū)塊為單元，分純油區(qū)和過(guò)渡帶；在縱向上，以區(qū)塊內(nèi)目前劃分的單砂層為基本單元；在單砂層內(nèi)按照沉積微相類(lèi)型分別確定儲(chǔ)量參數(shù)，并按不同厚度區(qū)間和微相類(lèi)型分別計(jì)算儲(chǔ)量。沉積微相類(lèi)型劃分為河道砂 （有效厚度≥1.5m）、主體薄層砂 （有效厚度≥0.5m）、非主體薄層砂 （有效厚度＜0.5m）和表外儲(chǔ)層。

2）單井控制面積確定 采用Delauny三角形剖分法對(duì)區(qū)域進(jìn)行剖分構(gòu)成三角形網(wǎng)格后，根據(jù)三角形內(nèi)部每個(gè)井點(diǎn)的砂體類(lèi)型，采用 “井距之半”的理想方法來(lái)確定砂體邊界，即認(rèn)為2個(gè)不同類(lèi)型的砂體相互接觸，其變化點(diǎn)在2個(gè)砂體的中點(diǎn)。

3）計(jì)算公式 表內(nèi)層地質(zhì)儲(chǔ)量和表外層地質(zhì)儲(chǔ)量計(jì)算公式［2］如下：

表內(nèi)層地質(zhì)儲(chǔ)量＝面積×厚度×單儲(chǔ)系數(shù)

表外層地質(zhì)儲(chǔ)量＝面積×厚度×單儲(chǔ)系數(shù)× （1－巖性?shī)A層比例－油跡比例）

1.2 數(shù)值模擬儲(chǔ)量計(jì)算法

數(shù)值模擬運(yùn)算的實(shí)現(xiàn)，是建立在地質(zhì)建模的基礎(chǔ)上，通過(guò)網(wǎng)格的組合，實(shí)現(xiàn)地質(zhì)模型的精細(xì)刻畫(huà)。數(shù)值模擬計(jì)算的儲(chǔ)量，實(shí)際上為各網(wǎng)格儲(chǔ)量的總和。因此，地質(zhì)建模是賦予網(wǎng)格屬性，最終輸出網(wǎng)格儲(chǔ)量的過(guò)程。

地質(zhì)建模的基礎(chǔ)是構(gòu)造建模。確定區(qū)塊范圍后，通過(guò)三維骨架剖分建立網(wǎng)格模型 （根據(jù)區(qū)塊實(shí)際面積大小，通常平面上網(wǎng)格步長(zhǎng)在20～40m之間，縱向上按照沉積單元?jiǎng)澐郑?；建立?gòu)造模型后，將井點(diǎn)參數(shù)離散到所在網(wǎng)格，得到井點(diǎn)網(wǎng)格屬性，通過(guò)井間插值建立沉積相模型，在其約束下生成網(wǎng)格屬性模型；最后經(jīng)過(guò)模型粗化，輸出建模儲(chǔ)量。

在地質(zhì)建模結(jié)束后，網(wǎng)格數(shù)量n、單個(gè)網(wǎng)格的平面面積A0、有效厚度h、孔隙度φ、原始含水飽和度Swi已經(jīng)確定，在已知地面原油密度ρo、平均原始原油體積系數(shù)Boi的基礎(chǔ)上，根據(jù)容積法公式得到區(qū)塊的地質(zhì)儲(chǔ)量：

因此，地質(zhì)建模過(guò)程中的井點(diǎn)網(wǎng)格參數(shù)選取決定了各單元、各微相儲(chǔ)量大小，從而影響數(shù)值模擬整體儲(chǔ)量。

2 井點(diǎn)參數(shù)差異分析及對(duì)標(biāo)儲(chǔ)量的確定

2.1 井點(diǎn)參數(shù)差異分析

建模過(guò)程中根據(jù)單井電測(cè)解釋結(jié)果確定井點(diǎn)有效厚度h、孔隙度φ，原始含水飽和度Swi離散到相應(yīng)網(wǎng)格。通過(guò)對(duì)全區(qū)12521口井電測(cè)解釋結(jié)果參數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，得出計(jì)算差值。

1）含油面積 建模區(qū)塊范圍是根據(jù)實(shí)際含油面積劃取，平面上剖分網(wǎng)格后，求得區(qū)塊含油面積與網(wǎng)格面積一致，無(wú)差異。

2）地面原油密度ρo、平均原始原油體積系數(shù)Boi地面原油密度ρo、平均原始原油體積系數(shù)Boi選用同一套參數(shù)，無(wú)差異。

3）有效厚度 建模有效厚度h的選取與常規(guī)儲(chǔ)量方法一致，無(wú)差異。

4）孔隙度、原始含油飽和度 ①表內(nèi)儲(chǔ)量計(jì)算上，常規(guī)儲(chǔ)量方法以單砂層為基本單元，在單砂層內(nèi)按照沉積微相類(lèi)型分別確定參數(shù)；建模中選取各單元電測(cè)解釋結(jié)果參數(shù)，若小層參數(shù)無(wú)解釋結(jié)果，則應(yīng)用新方法參數(shù)進(jìn)行賦值，因此兩者存在差異。從孔隙度、平均含油飽和度數(shù)據(jù) （見(jiàn)表1和見(jiàn)表2）對(duì)比來(lái)看，建模參數(shù)比取心井標(biāo)定參數(shù)在純油區(qū)高10%左右，在過(guò)渡帶地區(qū)高15%以上。②由于表外儲(chǔ)量參數(shù)選取相同，兩者計(jì)算儲(chǔ)量一致。

表1 某區(qū)各油層組取心標(biāo)定、電測(cè)解釋平均孔隙度參數(shù)對(duì)比表

2.2 對(duì)標(biāo)儲(chǔ)量的確定

通過(guò)對(duì)井點(diǎn)電測(cè)解釋參數(shù)的統(tǒng)計(jì)分析，確定了地質(zhì)建模中全區(qū)不同油層組、不同微相的平均孔隙度和原始含油飽和度，與取心井標(biāo)定參數(shù)存在差異，導(dǎo)致數(shù)值模擬表內(nèi)儲(chǔ)量偏大，因此數(shù)值模擬對(duì)標(biāo)儲(chǔ)量不能直接選用常規(guī)計(jì)算的儲(chǔ)量。同時(shí)針對(duì)各區(qū)塊砂體發(fā)育狀況的不同，對(duì)標(biāo)儲(chǔ)量也不能確定為同一平均值，應(yīng)結(jié)合區(qū)塊情況具體分析。

綜合考慮各項(xiàng)因素，完善了數(shù)值模擬中對(duì)標(biāo)儲(chǔ)量的確定方法：①首先統(tǒng)計(jì)研究區(qū)塊單井分油層組、分微相的平均孔隙度φx1和原始含油飽和度Soix1；②已知取心井分油層組、分微相標(biāo)定的平均孔隙度，原始含油飽和度Soix2，根據(jù)公式計(jì)算電測(cè)解釋參數(shù)計(jì)算儲(chǔ)量與取心井標(biāo)定參數(shù)計(jì)算儲(chǔ)量的比值；③在利用取心井標(biāo)定參數(shù)計(jì)算儲(chǔ)量過(guò)程中表內(nèi)儲(chǔ)量的基礎(chǔ)上乘以Ax系數(shù)，得到分油層組、分微相的表內(nèi)對(duì)標(biāo)儲(chǔ)量；④用表內(nèi)對(duì)標(biāo)儲(chǔ)量與表外儲(chǔ)量相加，得到分油層組、分微相的對(duì)標(biāo)儲(chǔ)量，在±5%范圍內(nèi)確定為合理值。

表2 某區(qū)各油層組取心標(biāo)定、電測(cè)解釋平均含油飽和度對(duì)比表

3 對(duì)標(biāo)儲(chǔ)量的精度驗(yàn)證

選取某區(qū)某塊模型對(duì)數(shù)值模擬對(duì)標(biāo)儲(chǔ)量進(jìn)行驗(yàn)證，模擬區(qū)塊面積5.97km2，平面網(wǎng)格大小為35m×25m，縱向上劃分96個(gè)層，共有網(wǎng)格數(shù)921600個(gè)。參與建模井?dāng)?shù)679口井，基礎(chǔ)井49口，一次井56口，二次井121口，三次井219口，其余為聚驅(qū)井及三元井。建模參數(shù)應(yīng)用井點(diǎn)電測(cè)解釋結(jié)果，得到區(qū)塊平均建模參數(shù) （見(jiàn)表3和見(jiàn)表4）。

表3 某區(qū)某塊各油層組新方法、建模平均孔隙度對(duì)比表

表4 某區(qū)某塊各油層組新方法、建模平均含油飽和度對(duì)比表

應(yīng)用對(duì)標(biāo)儲(chǔ)量確定方法，計(jì)算區(qū)塊的對(duì)標(biāo)儲(chǔ)量，得到區(qū)塊各油層組之間儲(chǔ)量差異范圍 （見(jiàn)表5）。

表5 某區(qū)某塊數(shù)值模擬儲(chǔ)量差值對(duì)比表

經(jīng)過(guò)分析，確定井間插值的誤差造成了模型初始儲(chǔ)量偏大。重新修正地質(zhì)模型，若擬合取心井標(biāo)定參數(shù)計(jì)算的儲(chǔ)量，則儲(chǔ)量偏小，后期含水偏高；將模型儲(chǔ)量調(diào)整為對(duì)標(biāo)儲(chǔ)量誤差范圍內(nèi)，儲(chǔ)量正常，含水?dāng)M合效果較好 （見(jiàn)圖1）。

圖1 含水?dāng)M合情況

4 結(jié) 論

（1）通過(guò)對(duì)全區(qū)井電測(cè)解釋結(jié)果的統(tǒng)計(jì)分析，確定了建模儲(chǔ)量與取心井標(biāo)定參數(shù)計(jì)算儲(chǔ)量產(chǎn)生差異的主要原因?yàn)榫c(diǎn)孔隙度、原始含油飽和度參數(shù)選取不同，完善了數(shù)值模擬對(duì)標(biāo)儲(chǔ)量的確定方法。

（2）針對(duì)地質(zhì)建模儲(chǔ)量超出對(duì)標(biāo)儲(chǔ)量誤差范圍的情況，應(yīng)檢查建模選用參數(shù)，同時(shí)參考初次含水?dāng)M合情況，對(duì)不確定性參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，修正地質(zhì)模型，為精細(xì)歷史擬合奠定基礎(chǔ)。