淺析數值模擬技術在某區塊中的應用

摘 要:油田開發進入高含水后期，開發難度不斷加深，應用油藏數值模擬技術，在儲層建模和動態歷史擬合的基礎上，研究某區塊平面上和縱向上的剩余油分布規律，為油田下一步開發方案的調整提供了有利依據。

關鍵詞:數值模擬 地質模型 歷史擬合 剩余油分布

中圖分類號:TE319文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2012)04(a)-0076-01

1 引言

隨著油田開發井數的逐年增加和開發程度的不斷加深，剩余油以高度零散分布為特點，措施挖潛效果逐年變差;儲采失衡矛盾突出，資源接替能力不足;高含水期油田開發控制產量遞減、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調整難度大。開發分析需要考慮的地質情況越來越復雜。正是在這種大背景下，藏數值模擬技術是預測剩余油分布的重要手段之一，它是在油藏建模的基礎上，通過生產歷史擬合，再現從投產到當前的全部生產過程，從而可得到油藏目前剩余油飽和度的分布狀況，并根據剩余油分布及生產情況，進行開發方案的調整。

2 地質模型的建立

應用GptMap相約束建模軟件生成屬性模型，首先是網格的控制，網格的界限要與天然的非流動邊界相符合，包括整個系統的矩形網格應最大可能的重迭在油藏上;應包含所有的井位(包括即將完善的新井、擴邊井);網格方向要與流體流動的主要方向(沿主河道方向，即平行滲透率的主軸)和油藏內天然勢能梯度吻合;網格的定向盡量減少死接點數目。

網格劃分的原則:

一是在保持無效網格最少的基礎上，先布均勻網格，后局部調整。

二是兩口井之間盡量保持3～5個網格，避免兩口井在同一個網格內。

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格，抽稀垂直于河道方向的網格。該區塊選取步長為35.5m，共劃分191×69×72的不均勻網格。

3 歷史擬合

3.1 地質儲量的擬合

運用油藏描述手段得到孔、滲、飽、油層厚度等靜態參數場，同時結合還空找水及同位素測井資料在Eclipse軟件上進行分析運算，從而模擬出該區塊的初始模擬地質儲量為3071.5萬噸。考慮了研究區塊的上下左右都外擴一排井及斷層的影響，使擬合地質儲量值略偏大。

3.2 單井的含水率的擬合

1972年2月該區塊進入注水開發階段，從1973年4月開始，該區塊內各生產井先后見水。由于該區塊在平面和縱向上的非均質性較強，含水率的擬合難度較大。因為油藏模擬計算時一個油田一般用一組或幾組相滲曲線，而實際上由于油藏層間、層內及平面上的非均質性，油藏內各處的油水相滲曲線都會不同，另外開發過程中的層間干擾、井間干擾等都會影響含水率的變化，因此除了相滲曲線，還需要調整注采井間滲透率分布及各單井的地層系數(KH)及表皮因子，使擬和的含水率變化趨勢與實際一致。研究區采用12條相滲曲線進行不同沉積環境下沉積微相約束，充分反映了流體的滲流特性，同時利用各階段的監測資料進行逐井逐層調整，通過“分析—調整—運算—分析”，共對區塊相滲曲線修改20多次，從而提高了模型的精度。

在油藏管理工作中，數模工作是重要組成部分，對于一些重要油藏，在開發過程中應定期做數模研究，如果生產比較正常，兩年左右做一次即可，但若出現問題，則應及時進行油藏描述和數模工作。這一階段的數模工作關鍵是歷史擬合，這是因為盡管編制油田開發方案時預測了油藏開發動態，但那時不可能深入。全面地認識油藏，因此實施過程中往往出現一些意想不到的問題，有了生產動態資料，就應該綜合地質研究。數模等多種方法，修正對油藏的認識，并在歷史擬合的基礎上，做不同操作條件下的動態預測，以指導生產管理。

調整是油藏管理工作的一部分，一般要補充鉆一批新井，對原有開發井網或層系作較大的調整。在編制調整方案做數模工作時，首先要對已實施的開采過程做歷史擬合，然后模擬不同調整方案(不同層系、井網、工作制度以及鉆加密井的時間等)的效果，以便從技術、經濟角度選擇最優方案。應把不鉆加密井(或只補充少量井)作為一個方案進行模擬，并將其模擬結果參與優選，避免花費大量資金鉆加密井后總體經濟效益反而下降的情況出現。

4 研究區塊剩余油分布特征及挖潛對策

通過對本區塊數值模擬后的剩余油飽和度分布圖上分析，該區塊剩余油分布主要有以下幾點。

(1)主力油層砂體含水級別高、采出程度高，剩余油主要存在于厚油層頂部，主力油層發育厚度較大注入水驅替時由于重力原因對油層中下部驅替程度較高，可通過周期注水、調剖和油水井對應調堵等措施，挖掘厚油層內部剩余潛力。

(2)注采關系不完善的窄小河道砂內部存在剩余油，由于基礎井網對窄小河道控制程度低形成剩余油，主要通過油水井補孔完善注采關系，減緩產量遞減。

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

5 措施潛力優選

從數值模擬結果中提取單井單層的生產數據、采出程度、剩余可采儲量、射孔情況等參數，根據給定的標準，進行分類統計與匯總，實現單井潛力層的自動分析，給出油水井不同層位措施建議。經過優選制定油井補孔、堵水及壓裂共49口井;水井補孔、壓裂及周期注水共25口井。預計日增液471t，日增油141t。

6 結語

(1)通過對靜態量及動態量的歷史擬合研究，調整油氣藏的各種地質參數，使得油氣藏地質模型能客觀地反映油氣藏地質特征和開發動態，從而提高方案預測結果的精度和可信度。

(2)應用數值模擬技術研究剩余油分布規律，是油田開發中搞好井網調整和增產挖潛的基礎，是提高采收率，增加油田可采儲量的重要途徑。

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

參考文獻

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