孫紅霞
(中國石化股份勝利油田分公司地質(zhì)科學(xué)研究院,山東 東營257015)
精細(xì)歷史擬合技術(shù)對(duì)剩余油的準(zhǔn)確表征至關(guān)重要,是數(shù)值模擬研究的靈魂,是提升油藏管理水平,實(shí)現(xiàn)油藏高效開發(fā)的關(guān)鍵技術(shù),顧名思義,與傳統(tǒng)歷史擬合的區(qū)別在于精和細(xì),精——以模型構(gòu)建和擬合技術(shù)刻畫油藏靜態(tài)地質(zhì)特征、動(dòng)態(tài)滲流特征,實(shí)現(xiàn)油藏模型的精確表征;細(xì)——從不同油藏類型和開發(fā)階段細(xì)化模型構(gòu)建和擬合層面。
精細(xì)歷史擬合首先要拓展歷史擬合研究范疇及過程,以歷史擬合為核心,前拓展到模型構(gòu)建,夯實(shí)擬合基礎(chǔ);中間突出動(dòng)靜結(jié)合一體化分析,實(shí)現(xiàn)對(duì)油藏特征的深化認(rèn)識(shí);后推進(jìn)到后續(xù)跟蹤,保證模型的更新和完善,三個(gè)環(huán)節(jié)缺一不可,牽一“發(fā)”而動(dòng)全身,是實(shí)現(xiàn)精細(xì)歷史擬合的真諦。
精細(xì)歷史擬合其次要集成技術(shù)系列,貫穿數(shù)模研究全過程,以飽和度函數(shù)標(biāo)定技術(shù)、物性時(shí)變模擬技術(shù)、擬函數(shù)構(gòu)造技術(shù)刻畫油藏動(dòng)態(tài)滲流特征,夯實(shí)擬合的基礎(chǔ);以敏感性分析和一體化分析技術(shù)深化認(rèn)識(shí)油藏本質(zhì)特征;通過動(dòng)態(tài)跟蹤分析不斷更新完善模型[1]。各項(xiàng)技術(shù)貫穿到數(shù)模流程的各個(gè)環(huán)節(jié),是實(shí)現(xiàn)精細(xì)歷史擬合的技術(shù)保證。
精細(xì)歷史擬合要定位不同油藏類型、不同開發(fā)階段確定技術(shù)對(duì)策,具體對(duì)策表如下:
表1 不同油藏類型模型構(gòu)建及擬合技術(shù)應(yīng)用對(duì)策
表2 不同開發(fā)階段模型擬合技術(shù)應(yīng)用對(duì)策
通過相對(duì)滲透率曲線、毛管壓力曲線端點(diǎn)值的空間非均質(zhì)分布表征,來描述滲流規(guī)律空間非均質(zhì)變化的技術(shù)[2]。首先按照油藏的開發(fā)單元、砂層組、小層逐級(jí)細(xì)分分析曲線的聚類特征,尋找曲線聚類的標(biāo)準(zhǔn)。如果以上聚類性較差,則進(jìn)一步按照物性對(duì)相滲進(jìn)行分區(qū)。其次,分析曲線形態(tài)和端點(diǎn),確定滲流特征分區(qū)原則。相似的儲(chǔ)層物性具有相近形態(tài)的相滲曲線,對(duì)于存在顯著差異的曲線,分析產(chǎn)生差異的原因決定曲線的取舍。 分析曲線端點(diǎn),即分析束縛水飽和度、殘余油飽和度、束縛水油相相對(duì)滲透率、殘余油水相相對(duì)滲透率與油藏物性的關(guān)系,根據(jù)端點(diǎn)與物性的變化規(guī)律,確定滲流特征分區(qū)原則。最后對(duì)同一分區(qū)內(nèi)的的相滲曲線進(jìn)行平均處理,不同分區(qū)的相滲曲線分別代表了油藏不同開發(fā)單元、不同砂層組、不同小層、不同物性級(jí)別的滲流能力,以此實(shí)現(xiàn)油藏滲流特征的非均質(zhì)性刻畫。
通過將實(shí)驗(yàn)室的過水倍數(shù)引入進(jìn)來,建立有效過水倍數(shù)與含油飽和度的關(guān)系;模擬計(jì)算油藏不同時(shí)步的飽和度,得到油藏不同時(shí)步的有效過水倍數(shù)分布;然后基于實(shí)驗(yàn)分析的滲透率變化與過水倍數(shù)的關(guān)系,根據(jù)曲線的變化規(guī)律,劃分為多個(gè)模擬時(shí)間步,確定油藏不同時(shí)步的滲透率變化;統(tǒng)計(jì)相滲曲線端點(diǎn)的變化與滲透率變化的關(guān)系,將注水倍數(shù)與巖石曲線端點(diǎn)的變化反映進(jìn)來,在不同的模擬時(shí)間步內(nèi)實(shí)現(xiàn),即建立了準(zhǔn)確的巖石滲流模型[3],該模型突破了傳統(tǒng)物性時(shí)變模擬的局限性,完成了油藏滲流能力非均質(zhì)性的動(dòng)態(tài)變化地刻畫,是認(rèn)識(shí)特高含水期剩余油分布的必要手段。
較粗的網(wǎng)格模型往往不能準(zhǔn)確地反映油藏的滲流特征,如見水時(shí)間及整個(gè)油藏的產(chǎn)量,粗網(wǎng)格在將飽和度前緣的非均質(zhì)性抹掉后,沒有對(duì)滲流曲線進(jìn)行校正,從而歪曲了油藏的滲流規(guī)律。
以相流量加權(quán)擬函數(shù)為例,在構(gòu)造擬函數(shù)過程中,通過求取粗化網(wǎng)格下游邊界流量來對(duì)相對(duì)滲透率曲線進(jìn)行校正,實(shí)現(xiàn)已知?jiǎng)討B(tài)特征來刻畫滲流規(guī)律的目的,可以很好地解決粗網(wǎng)格水驅(qū)過快的問題。
敏感性分析技術(shù)是一種定量的參數(shù)分析技術(shù),以油藏各種不確定參數(shù)為基礎(chǔ),以對(duì)開發(fā)指標(biāo)的影響程度為標(biāo)準(zhǔn)確定其敏感程度,是指導(dǎo)歷史擬合參數(shù)調(diào)整的依據(jù)。如要實(shí)現(xiàn)油藏壓力的擬合[4],就要確定與壓力相關(guān)的敏感性參數(shù),進(jìn)一步分析不確定參數(shù)的作用,如地層壓縮系數(shù)影響整個(gè)壓力規(guī)律,原油體積系數(shù)會(huì)作為壓力梯度參數(shù)影響壓力的變化等;改變參數(shù)大小開展敏感性模擬,實(shí)現(xiàn)參數(shù)敏感性程度的量化表征。
一體化擬合分析技術(shù)是精細(xì)歷史擬合的核心技術(shù),動(dòng)靜結(jié)合、以動(dòng)制靜是基本原則,多專業(yè)知識(shí)合理充分融合是基本目標(biāo)。從實(shí)現(xiàn)流程來看,首先根據(jù)生產(chǎn)數(shù)據(jù)與計(jì)算結(jié)果的差異,發(fā)現(xiàn)油藏壓力、產(chǎn)量、含水的問題;分析問題的根源,也就是油藏孔隙體積及能量、油藏連通性、油水滲流規(guī)律,了解其在數(shù)模模型中的表征原理物質(zhì)平衡方程、達(dá)西定律和分流量方程;進(jìn)一步利用地質(zhì)、測井、試油、室內(nèi)試驗(yàn)等資料尋找解決問題的依據(jù),制定合理的解決問題的方案。這是地質(zhì)認(rèn)識(shí)、工程判斷、油藏經(jīng)驗(yàn)、模擬經(jīng)驗(yàn)的結(jié)合與統(tǒng)一,是各專業(yè)相互協(xié)作,從動(dòng)中找依據(jù),在靜中找問題,修正油藏模型的重要手段。
動(dòng)態(tài)跟蹤分析技術(shù)是一項(xiàng)實(shí)時(shí)的歷史擬合技術(shù),是對(duì)油藏不斷深化認(rèn)識(shí)、及時(shí)完善調(diào)整措施,改善開發(fā)效果的關(guān)鍵技術(shù)。動(dòng)態(tài)跟蹤分析以歷史擬合分析為基礎(chǔ),在10-15天短周期內(nèi)進(jìn)行措施優(yōu)選、新井設(shè)計(jì)、注采調(diào)配、動(dòng)態(tài)檢測,實(shí)時(shí)進(jìn)行模型更新,滿足根據(jù)油藏生產(chǎn)管理的需求;在3-5年的長周期內(nèi)實(shí)現(xiàn)新老區(qū)方案的優(yōu)化設(shè)計(jì),滿足油藏綜合研究的需求。在動(dòng)態(tài)跟蹤模擬下的油藏模型認(rèn)識(shí)更加深化,表征更加完善,因而做出的方案預(yù)測更加可靠。
精細(xì)歷史擬合技術(shù)以滲流特征精細(xì)刻畫夯實(shí)擬合基礎(chǔ),以敏感性分析和一體化動(dòng)態(tài)分析深化認(rèn)識(shí)油藏特征,以動(dòng)態(tài)跟蹤分析不斷完善油藏模型,實(shí)現(xiàn)歷史擬合由參數(shù)調(diào)整到模型完善的轉(zhuǎn)變,做好精細(xì)歷史擬合,是實(shí)現(xiàn)剩余油的準(zhǔn)確表征,開展后續(xù)開發(fā)決策制定的關(guān)鍵。
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