考慮油藏參數時變的數值模擬方法
2023-10-06 03:53:39
考慮油藏參數時變的數值模擬方法
【專利摘要】本發明提供一種考慮油藏參數時變的數值模擬方法，該方法包括：步驟1，建立油藏數值模擬模型，在油藏數值模擬的每一步迭代計算過程中，根據該油藏數值模擬模型每個網格塊的屬性參數，計算得到一組新的注水衝刷倍數的數據場；步驟2，建立儲層滲透率隨注水衝刷倍數的變化關係模型，在迭代計算過程中時時校正油藏模型靜態參數的動態變化範圍；步驟3，計算基於物性變化的相對滲透率曲線的時變規律，描述迭代計算中每個網格的相對滲透率曲線；以及步驟4，在獲得該相對滲透率曲線後，用以每一迭代時間步內計算油水運動規律。該考慮油藏參數時變的數值模擬方法具有原理簡單、描述更加準確、可操作性強等特點，因而具有很好的推廣應用價值。
【專利說明】考慮油藏參數時變的數值模擬方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及油藏數值模擬應用及油氣田開發提高油藏採收率領域，特別是涉及到一種考慮油藏參數時變的數值模擬方法。
【背景技術】
[0002]對於陸相沉積的多層砂巖整裝油藏，儲層非均質嚴重，縱向和平面矛盾突出，剩餘油分布複雜，特別是對於經過長期注水衝刷，綜合含水超過98%的多層系高採出程度油藏，油藏儲層目前的非均質性及其流體的滲流規律都隨注水衝刷而發生了很大的變化。常規油藏數值模擬研究油藏模擬已經作為油藏工程研究和管理的標準技術被業內認同，它可以輔助油藏工程師開展劃分層系井網結構、確定注採方式及驅替機理、定量研究剩餘油分布規律、研究剩餘油挖潛措施方案、開展開發方案預測與優化研究及提高採收率研究等。但常規數值模擬方法沒有反映高注入倍數特徵條件下油藏儲層參數及滲流規律的變化，從而不能精確定量表徵強注水衝刷油藏剩餘油分布，直接影響了油田大幅度提高油藏最終採收率的準確性。為此我們發明了一種新的考慮油藏參數時變的數值模擬方法，解決了以上技術問題。
【發明內容】
[0003]本發明的目的是提供一種原理簡單、描述更加準確、可操作性強的考慮油藏參數時變的數值模擬方法。
本發明的目的可通過如下技術措施來實現:考慮油藏參數時變的數值模擬方法，該考慮油藏參數時變的數值模擬方法包括:步驟1，建立油藏數值模擬模型，在油藏數值模擬的每一步迭代計算過程中，根據該油藏數值模擬模型每個網格塊的屬性參數，計算得到一組新的注水衝刷倍數的數據場；步驟2，建立儲層滲透率隨注水衝刷倍數的變化關係模型，在迭代計算過程中時時校正油藏模型靜態參數的動態變化範圍；步驟3，計算基於物性變化的相對滲透率曲線的時變規律，描述迭代計算中每個網格的相對滲透率曲線；以及步驟4，在獲得該相對滲透率曲線後，用以每一迭代時間步內計算油水運動規律。
[0004]本發明的目的還可通過如下技術措施來實現:
在步驟I中，在時變油藏數值模擬研究過程中，定義該注水衝刷倍數為流過單位網格體積的累積注水量與該網格體積的比值。
[0005]該比值由每一步迭代以計算得到該組新的注水衝刷倍數的數據場。
[0006]在步驟2中，根據地質研究及動態分析，建立該儲層滲透率隨注水衝刷倍數的變化關係模型，以精確計算在高注水衝刷倍數下儲層滲透率場的變化大小，從而在迭代計算過程中時時校正油藏模型靜態參數的動態變化範圍。
[0007]在步驟3中，根據實驗及動態分析研究，建立束縛水飽和度變化值與滲透率倍數的關係模型，殘餘油飽和度變化值與滲透率倍數的關係模型，油相滲透率與絕對滲透率的關係模型，水相滲透率與油相滲透率的關係模型，以計算該基於物性變化的相對滲透率曲線的時變規律，描述迭代計算中每個網格的該相對滲透率曲線。
[0008]本發明中的考慮油藏參數時變的數值模擬方法，針對傳統的油藏數值模擬方法沒有考慮油藏物性參數及相對滲透率曲線的時變性，不能反映油藏特高含水期後期物性分布及流體滲流規律，提出了在油藏數值模擬計算過程中考慮注水衝刷倍數與滲透率及相對滲透率的變化關係，從而建立動態變化模型的處理方法。採用此改進的數值模擬方法，能夠有效反映油藏儲層參數隨注水衝刷倍數變化而變化的現象，從而保證了油藏數值模擬結果的可靠性，進而為油田開發方案的調整與優化提供合理的參考依據。其在計算過程中修改儲層參數隨注水衝刷倍數的變化，精確描述儲層參數及流體在特高含水後期高注入倍數情況下的變化規律，定量表徵儲層經過長期注水衝刷後剩餘油分布，探索該類油藏特高含水後期大幅度提高採收率技術，為同類油藏進一步有效挖潛提供借鑑和指導。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0009]圖1為本發明的考慮油藏參數時變的數值模擬方法的一具體實施例的流程圖；
圖2為本發明的一具體實施例中建立的滲透率變化倍數與注水衝刷孔隙體積倍數模型的不意圖；
圖3為本發明的一具體實施例中建立的束縛水飽和度與滲透率變化倍數模型的示意圖； 圖4為本發明的一具體實施例中建立的殘餘油飽和度與滲透率變化倍數模型的示意圖； 圖5為本發明的一具體實施例中建立的油相滲透率與滲透率變化倍數模型的示意圖； 圖6為本發明的一具體實施例中建立的水相滲透率與油相滲透率模型的示意圖；
圖7為本發明的一具體實施例中不考慮油藏參數時變計算的剩餘油飽和度分布圖；
圖8為本發明的一具體實施例中考慮油藏參數時變計算的剩餘油飽和度分布圖。
[0010]
【具體實施方式】
[0011]為使本發明的上述和其他目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉出較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。
[0012]如圖1所示，圖1為本發明的考慮油藏參數時變的數值模擬方法的流程圖。
[0013]在步驟101，建立數值模擬模型，在油藏數值模擬的每一步迭代計算過程中，根據該數值模擬模型每個網格塊的屬性參數，計算得到一組新的注水衝刷倍數的數據場。也就是說，在時變油藏數值模擬研究過程中，引入注水衝刷倍數的概念。定義注水衝刷倍數為流過單位網格體積的累積注水量與該網格體積的比值。該值由每一步迭代計算得到一組新的注水衝刷倍數的數據場。流程進入到步驟102。
[0014]在步驟102，根據地質研究及動態分析，建立儲層滲透率隨注水衝刷倍數的變化關係模型，以精確計算在高注水衝刷倍數下儲層滲透率場的變化大小，從而在迭代計算過程中時時校正油藏模型靜態參數的動態變化範圍。流程進入到步驟103。
[0015]在步驟103，根據實驗及動態分析研究，建立束縛水飽和度變化值與滲透率倍數的關係模型，殘餘油飽和度變化值與滲透率倍數的關係模型，油相滲透率與絕對滲透率的關係模型，水相滲透率與油相滲透率的關係模型，計算基於物性變化的相對滲透率曲線的時變規律，描述迭代計算中每個網格的相對滲透率曲線。流程進入到步驟104。
[0016]在步驟104，在已有油藏數值模擬軟體的基礎上，得到每一個迭代時間步的注水衝刷倍數數據場後，按照油藏開發的含水階段進行分段，分階段利用步驟102建立的滲透率隨注水衝刷倍數的變化關係模型計算每個網格滲透率變化倍數，在模型中時時修改模型滲透率大小，然後根據步驟103建立的相對滲透率時變模型計算每個網格的相對滲透率曲線的變化，獲得新的相對滲透率曲線後，用以每一迭代時間步內計算油水運動規律。流程結束。
[0017]本發明的考慮油藏參數時變的數值模擬方法，通過修改滲透率及相對滲透率曲線，數值模擬模型計算充分反映了儲層參數及流體流動規律的變化，有效模擬了特高含水後期近極限含水條件下的水驅油運動規律，保證了特高含水後期油藏數值模擬的準確性，為開展剩餘油分布研究與挖潛、開發調整方案的制定提供了有利的技術保障。
[0018]在應用本發明的考慮油藏參數時變的數值模擬方法的一具體實施例中，建立數值模擬概念模型，模型X方向45個網格，Y方向I個網格，Z方向10個網格。平面網格步長10米，縱向網格步長I米。模型孔隙度取0.28，均質模型滲透率2000X10-3 μ m2。初始含油飽和度0.67，初始含水飽和度0.33，地層壓力取21.3MPa。注採單元為一注一採，注採比控制為I。
[0019]建立的滲透率變化倍數與注水衝刷孔隙體積倍數模型見圖2，如圖3到圖6，圖3為本發明的一具體實施例中建立的束縛水飽和度與滲透率變化倍數模型的示意圖；圖4為本發明的一具體實施例中建立的殘餘油飽和度與滲透率變化倍數模型的示意圖；圖5為本發明的一具體實施例中建立的油相滲透率與滲透率變化倍數模型的示意圖；圖6為本發明的一具體實施例中建立的水相滲透率與油相滲透率模型的示意圖。
[0020]注採井分別位於模型兩端。生產井以每天0.392立方米的液量進行定液量生產，最小井底流壓為llMPa，注水井注水量按油藏注採比I進行軟體自動計算，極限含水取
0.98。在計算過程中考慮高注水衝刷倍數下滲透率和相對滲透率發生一定的變化。圖7為本發明的一具體實施例中不考慮油藏參數時變計算的剩餘油飽和度分布圖，圖8為本發明的一具體實施例中考慮油藏參數時變計算的剩餘油飽和度分布圖。計算結果表明，當不考慮油藏參數時變時，縱向水驅油效率相對接近，縱向下部大部分剩餘油接近殘餘油飽和度，上部只有局部存在剩餘油富集。當考慮油藏參數時變時，儲層底部滲透率隨注水衝刷倍數增大而變大，相對滲透率端點殘餘油飽和度降低，注入水主要沿儲層底部竄流到生產井，縱向上驅油效率差別相對較大，頂部剩餘油富集範圍相對較大。研究結果表明，考慮油藏參數時變對剩餘油分布影響非常大，需要在實際油藏數值模擬研究中加以重視，以獲得更加準確的研究結論，指導油田開發方案的調整與優化。
[0021]本發明中的考慮油藏參數時變的數值模擬方法，能夠很好地反映隨著開發的進行儲層參數的變化及相對滲透率的端點變化對油水運動規律的影響，從而保證了特高含水後期油藏數值模擬的準確性，進而為油田開發方案的調整與優化提供合理的參考依據。
【權利要求】
1.考慮油藏參數時變的數值模擬方法，其特徵在於，該考慮油藏參數時變的數值模擬方法包括: 步驟1，建立油藏數值模擬模型，在油藏數值模擬的每一步迭代計算過程中，根據該油藏數值模擬模型每個網格塊的屬性參數，計算得到一組新的注水衝刷倍數的數據場； 步驟2，建立儲層滲透率隨注水衝刷倍數的變化關係模型，在迭代計算過程中時時校正油藏模型靜態參數的動態變化範圍； 步驟3，計算基於物性變化的相對滲透率曲線的時變規律，描述迭代計算中每個網格的相對滲透率曲線；以及 步驟4，在獲得該相對滲透率曲線後，用以每一迭代時間步內計算油水運動規律。
2.根據權利要求1所述的考慮油藏參數時變的數值模擬方法，其特徵在於，在步驟I中，在時變油藏數值模擬研究過程中，定義該注水衝刷倍數為流過單位網格體積的累積注水量與該網格體積的比值。
3.根據權利要求2所述的考慮油藏參數時變的數值模擬方法，其特徵在於，該比值由每一步迭代以計算得到該組新的注水衝刷倍數的數據場。
4.根據權利要求1所述的考慮油藏參數時變的數值模擬方法，其特徵在於，在步驟2中，根據地質研究及動態分析，建立該儲層滲透率隨注水衝刷倍數的變化關係模型，以精確計算在高注水衝刷倍數下儲層滲透率場的變化大小，從而在迭代計算過程中時時校正油藏模型靜態參數的動態變化範圍。
5.根據權利要求1所述的考慮油藏參數時變的數值模擬方法，其特徵在於，在步驟3中，根據實驗及動態分析研究，建立束縛水飽和度變化值與滲透率倍數的關係模型，殘餘油飽和度變化值與滲透率倍數的關係模型，油相滲透率與絕對滲透率的關係模型，水相滲透率與油相滲透率的關係模型，以計算該基於物性變化的相對滲透率曲線的時變規律，描述迭代計算中每個網格的該相對滲透率曲線。
【文檔編號】E21B49/00GK104179499SQ201310200461
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2013年5月27日 優先權日:2013年5月27日
【發明者】曹緒龍, 王延忠, 譚保國, 陳燕虎, 許強, 郭蘭磊, 唐從見, 戴濤, 張世明, 董亞娟, 宋勇, 胡慧芳, 侯玉培, 王成鋒, 柳士成, 黃迎松, 郭士博, 單聯濤, 王紅豔 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司勝利油田分公司地質科學研究院