吾布里艾山(東營匯烴石油技術(shù)有限公司，山東 東營

257000)

關(guān)于油藏?cái)?shù)值模擬輔助歷史擬合技術(shù)的應(yīng)用

吾布里艾山(東營匯烴石油技術(shù)有限公司，山東 東營

257000)

利用油藏?cái)?shù)值模擬可以預(yù)測(cè)某個(gè)油藏將來各種開發(fā)指標(biāo)。它的原理是用現(xiàn)有的油藏參數(shù)計(jì)算出油田的開發(fā)歷史，用油田開發(fā)實(shí)際動(dòng)態(tài)與軟件模擬的開發(fā)指標(biāo)進(jìn)行比較，使用此模型對(duì)油氣藏以后的生產(chǎn)動(dòng)態(tài)進(jìn)行預(yù)測(cè)，預(yù)測(cè)之前，必須先擬合好歷史數(shù)據(jù)。本文通過歷史擬合對(duì)象，鉆研出了油藏參數(shù)和擬合對(duì)象之間存有的關(guān)系，以及一些實(shí)踐的擬合經(jīng)驗(yàn)和對(duì)應(yīng)的處理訣竅，進(jìn)而減少了反復(fù)修改參數(shù)和反復(fù)試算的過程，以此提升了擬合工作效率。

油藏?cái)?shù)值模擬;歷史擬合; 應(yīng)用

1 歷史擬合的目的

為了能夠獲得切實(shí)能反映油藏生產(chǎn)規(guī)律的模型，油藏工程師可以用現(xiàn)實(shí)的生產(chǎn)歷史數(shù)據(jù)去和經(jīng)過模擬體現(xiàn)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)去進(jìn)行比較，進(jìn)一步提高了對(duì)油藏開發(fā)歷史的認(rèn)識(shí)，為油田的開發(fā)提供了更加合理的數(shù)據(jù)，提高了工作的效率，提升了經(jīng)濟(jì)效益。

2 油藏歷史擬合的內(nèi)容

油藏工程師在進(jìn)行歷史擬合時(shí)通常要屢屢修改確定性低的各類參數(shù)和多次重復(fù)進(jìn)行模擬，這不僅消耗了大量的時(shí)間，也增多了人力。油藏?cái)?shù)值模擬歷史擬合的專業(yè)性很強(qiáng)，不僅需要油藏工程師全面掌握油藏方面的綜合知識(shí)，同時(shí)也需要有厚實(shí)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和針對(duì)各種油藏類型特有的處理手段。不同工程師在擬合同一個(gè)油藏時(shí)，因油藏地質(zhì)情況的復(fù)雜和反復(fù)求解參數(shù)，導(dǎo)致每次模擬的次數(shù)以及擬合的最終結(jié)果都會(huì)出現(xiàn)不一樣的結(jié)果。由于在擬合工作過程中常常會(huì)出現(xiàn)油藏工程師盲目的去進(jìn)行而沒有目標(biāo)，要加強(qiáng)油藏工程師對(duì)油藏參數(shù)和擬合對(duì)象之間的存有的關(guān)系，還要多進(jìn)行實(shí)踐，在實(shí)踐中積累更多的經(jīng)驗(yàn)和在發(fā)生問題時(shí)怎樣有效快速處理的訣竅。

油藏?cái)?shù)值模擬主要擬合對(duì)象包括：地層壓力、產(chǎn)油量、產(chǎn)水量、含水率等。

擬合過程中可以修改的參數(shù)有： ①儲(chǔ)層參數(shù)：包括滲透率、孔隙度、厚度、流體原始飽和度、巖石壓縮系數(shù)； ②流體物性參數(shù)(高壓PVT參數(shù))； ③相對(duì)滲透率和毛細(xì)管壓力曲線；④單井參數(shù)：表皮系統(tǒng)和井底流動(dòng)壓力。

擬合過程中，油藏工程師會(huì)遇到需要擬合的對(duì)象含有多項(xiàng)油藏參數(shù)函數(shù)，一起進(jìn)行擬合的最終結(jié)果就是會(huì)有各項(xiàng)數(shù)據(jù)相互組合。所以，需要工程師在對(duì)油藏工程各方面都要全方位的認(rèn)識(shí)，并且深入了解，通過對(duì)油藏參數(shù)的出發(fā)點(diǎn)和取值數(shù)據(jù)以及代表性進(jìn)行全方位的檢查，確認(rèn)出需要修改的參數(shù)領(lǐng)域和相關(guān)的步驟要求。

3 擬合過程

在油藏歷史擬合的過程中，一般把產(chǎn)油量當(dāng)做已知的確定條件(定油擬合)。

3.1 油藏原始平衡狀態(tài)檢查

沒有投入開發(fā)的油藏，油藏的壓力系統(tǒng)通常是處于靜止平衡狀態(tài)，因此，兩個(gè)相鄰點(diǎn)不會(huì)有壓力勢(shì)差的情況出現(xiàn)，如果油藏的壓力系統(tǒng)出現(xiàn)異常，就會(huì)破壞常規(guī)的靜止平衡狀態(tài)，工程師在檢查參數(shù)能否實(shí)現(xiàn)原始的平衡條件時(shí)，就要將注入生產(chǎn)井的井產(chǎn)量恢復(fù)到原始狀態(tài)時(shí)才能對(duì)模型進(jìn)行計(jì)算，當(dāng)計(jì)算結(jié)束后，工程師再檢查節(jié)點(diǎn)壓力值是否出現(xiàn)了變化，若沒有發(fā)生變化就說明油藏原始狀態(tài)處于絕對(duì)平衡，如果發(fā)現(xiàn)有改變，就要重新核實(shí)發(fā)生改變的原因，是不是因?yàn)殄e(cuò)誤操作而引起的。

3.2 全油田及單井壓力的歷史擬合

在開始實(shí)行歷史擬合時(shí)，離不開油層壓力的動(dòng)態(tài)參數(shù)。在進(jìn)行油藏?cái)?shù)值模擬時(shí)，通常工程師會(huì)遇到計(jì)算出的油層壓力值跟實(shí)際值不相同，不是高就是低，或是部分區(qū)域高低不同，甚至發(fā)生不光滑展現(xiàn)鋸齒形狀的情況，以上這些問題都是在油藏?cái)?shù)值模擬中普遍存有的問題。工程師在對(duì)油層壓力完成歷史擬合時(shí)，要先找出引起油層壓力變化的油層物性參數(shù)主要原因，工程師通過多次的實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，讓油層壓力發(fā)生變化的油層物性參數(shù)有多種因素，例如，地下流體體積的孔隙度和厚度以及飽和度就對(duì)油層物性參數(shù)有很大的影響，它們能夠影響油層壓力的計(jì)算值，其中，流體滲流的速度會(huì)影響到油層壓力的分布，同時(shí)滲透率對(duì)含水率和油氣比也有一定的影響，最值得工程師注意的是，注入水量的分配會(huì)給壓力造成更為嚴(yán)重的后果。

根據(jù)上文所述，在開始實(shí)行油層壓力擬合時(shí)，要對(duì)物性參數(shù)的可靠性和壓力的敏感性去進(jìn)行研究對(duì)其中個(gè)別參數(shù)去進(jìn)行調(diào)整。若要使壓力值計(jì)算時(shí)上升，可以在限定的產(chǎn)量條件下將孔隙度和厚度值增大，但是要想使壓力值計(jì)算時(shí)減少，同樣可以去將孔隙度和厚度值下降，調(diào)整孔隙度和厚度兩個(gè)參數(shù)時(shí)會(huì)給地質(zhì)儲(chǔ)量帶來部分影響，所以工程師要有合理性的去調(diào)整這些參數(shù)。同時(shí)，也可以將油層壓力上升或下降對(duì)油層壓力值增加和減少，應(yīng)油層綜合壓力系數(shù)要少特別是巖石壓縮系數(shù)測(cè)定的樣品嚴(yán)重缺乏，所以在確定參考數(shù)據(jù)時(shí)通常都是人為去定，致使數(shù)據(jù)缺乏可靠性，因此工程師可以大幅度的調(diào)整這些參數(shù)，使在地層壓力進(jìn)行擬合時(shí)更有效率的進(jìn)行。

油藏在采取出大量的液體后壓力沒有發(fā)生變化，要考慮到是不是因?yàn)閹r石彈性能量超過負(fù)荷而引起的。工程師可以先試試將巖石壓縮系數(shù)減少來看看。如果當(dāng)油層壓力下降的速度太快了，可以考慮不匹配的原因，可以通過修改巖石壓錯(cuò)系數(shù)，同時(shí)也要考慮是不是因?yàn)橛筒貎?chǔ)量偏小引起的，如果是油藏儲(chǔ)量偏小引發(fā)的，可以考慮增加油藏的儲(chǔ)量。

3.3 含水率擬合

相對(duì)滲透率曲線對(duì)含水率和地層壓力的影響較大影響。一般較難完成擬合的是油井見水區(qū)間和水驅(qū)前緣的擬合，它們通常會(huì)受到模擬時(shí)間的長(zhǎng)短和網(wǎng)格密度的影響，當(dāng)發(fā)生見水區(qū)域和油井含水上升的速度過于急湍時(shí)，可以通過調(diào)整油相和水相的相對(duì)滲透率曲線。

在實(shí)際油藏模擬中，如果區(qū)塊井?dāng)?shù)很多時(shí)，一般很難擬合好每一口油水井生產(chǎn)情況，若要對(duì)每口井都進(jìn)行擬合則會(huì)消耗大量的人力和時(shí)間，因此，工程師可以先找出產(chǎn)量大、注水量大的井，針對(duì)性地?cái)M合，其它井可以根據(jù)生產(chǎn)需要逐步擬合。

能夠影響油藏壓力的還有相對(duì)滲透率和毛管壓力，所以在擬合過程中也需要調(diào)整好以上參數(shù)。含水率擬合完成后要重新檢查壓力有沒有發(fā)生變化，如果出現(xiàn)預(yù)測(cè)值和實(shí)際值的偏差過大，要重新進(jìn)行壓力擬合，壓力擬合結(jié)束以后可以進(jìn)行含水率擬合。

4 歷史擬合典型方法

4.1 邊界井產(chǎn)量動(dòng)態(tài)劈分方法

4.1.1 井組模型邊角井劈產(chǎn)劈注方法

每個(gè)井組的模型大不相同，所要采取的處理措施也都不一樣，目前，常規(guī)的劈分是邊井系數(shù)的一大半，而角井系數(shù)僅占一小部分，工程師要通過對(duì)地質(zhì)的認(rèn)識(shí)和油藏工程概算的處理分析以及擬合含水率等方法，重新找出劈分系數(shù)的最佳區(qū)域。

一般邊井系數(shù)是0.3～0.6，角井系數(shù)是0.2～0.35。開發(fā)位置的不同，井所相對(duì)的位置也不同，所以要區(qū)分對(duì)待劈分系數(shù)。劈分對(duì)開發(fā)初期模型有一定的影響，所以要將確保劈分準(zhǔn)確，不然開發(fā)初期模型壓力會(huì)下降太快，擬合劈分洗漱后，模型壓力可以反映出油藏壓力變化的特征。

4.1.2 井組模型單井分層次擬合目標(biāo)

隨著油水井的逐漸增多，擬合工作量逐漸增大，工程師要解決因?yàn)椴煌瑢酉党霈F(xiàn)的問題，要制定科學(xué)合理的分層系擬合制度，對(duì)于中心井和邊角部的單井要全部擬合，部分井可以依據(jù)合理化建議去進(jìn)行擬合，產(chǎn)量少的邊角井，如果不是特別需要可以不擬合。

4.2 井間連通性分析對(duì)歷史擬的輔助

開發(fā)時(shí)間長(zhǎng)的油田油水井多，并且每口井生產(chǎn)歷史較為復(fù)雜，甚至缺失部分措施數(shù)據(jù)，導(dǎo)致油水井間的關(guān)系過于復(fù)雜化，在進(jìn)行擬合時(shí)，單井歷史擬合難度加大。面對(duì)這一系列的問題，工程師要吃透整個(gè)油藏生產(chǎn)歷史規(guī)律，經(jīng)過注水量和產(chǎn)液量定量表征油水井間動(dòng)態(tài)關(guān)系，利用豐富的油藏開發(fā)經(jīng)驗(yàn)，逐步調(diào)整各類參數(shù)，達(dá)到擬合的目的。

5 結(jié)語

綜上所述，油藏?cái)?shù)值模擬是通過專業(yè)的計(jì)算機(jī)軟件，讓我們重現(xiàn)油藏開發(fā)歷史的過程，其中擬合部分最為鍵，我們利用豐富的石油地質(zhì)、油藏開發(fā)專業(yè)知識(shí)，精細(xì)分析油藏地質(zhì)和開發(fā)歷程，通過不斷調(diào)整各類確定性低的參數(shù)，達(dá)到油藏、單井壓力、含水率、產(chǎn)油量、產(chǎn)水量等主要開發(fā)指標(biāo)的擬合目的，為下一步開發(fā)預(yù)測(cè)提供有力的保障。油藏?cái)?shù)值模擬是個(gè)復(fù)雜的過程，需要工程師不僅具備豐富的油藏地質(zhì)、油藏開發(fā)、流體力學(xué)等方面的知識(shí)，還需要具備豐富的相關(guān)工作經(jīng)驗(yàn)。

[1]李淑霞，谷建偉.油藏?cái)?shù)值模擬基礎(chǔ)[M].山東東營：中國石油大學(xué)出版社，2012.

[2]陶德碩.水驅(qū)和聚合物驅(qū)油藏井間動(dòng)態(tài)連通性定量識(shí)別研究[D].山東東營：中國石油大學(xué)(華東)，2011.