考慮油藏參數(shù)時變的數(shù)值模擬方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種考慮油藏參數(shù)時變的數(shù)值模擬方法，該方法包括：步驟1，建立油藏數(shù)值模擬模型，在油藏數(shù)值模擬的每一步迭代計算過程中，根據(jù)該油藏數(shù)值模擬模型每個網(wǎng)格塊的屬性參數(shù)，計算得到一組新的注水沖刷倍數(shù)的數(shù)據(jù)場；步驟2，建立儲層滲透率隨注水沖刷倍數(shù)的變化關(guān)系模型，在迭代計算過程中時時校正油藏模型靜態(tài)參數(shù)的動態(tài)變化范圍；步驟3，計算基于物性變化的相對滲透率曲線的時變規(guī)律，描述迭代計算中每個網(wǎng)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后，用以每一迭代時間步內(nèi)計算油水運動規(guī)律。該考慮油藏參數(shù)時變的數(shù)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(yīng)用價值。
【專利說明】考慮油藏參數(shù)時變的數(shù)值模擬方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及油藏數(shù)值模擬應(yīng)用及油氣田開發(fā)提高油藏采收率領(lǐng)域，特別是涉及到一種考慮油藏參數(shù)時變的數(shù)值模擬方法。

【背景技術(shù)】
[0002]對于陸相沉積的多層砂巖整裝油藏，儲層非均質(zhì)嚴重，縱向和平面矛盾突出，剩余油分布復(fù)雜，特別是對于經(jīng)過長期注水沖刷，綜合含水超過98%的多層系高采出程度油藏，油藏儲層目前的非均質(zhì)性及其流體的滲流規(guī)律都隨注水沖刷而發(fā)生了很大的變化。常規(guī)油藏數(shù)值模擬研究油藏模擬已經(jīng)作為油藏工程研究和管理的標準技術(shù)被業(yè)內(nèi)認同，它可以輔助油藏工程師開展劃分層系井網(wǎng)結(jié)構(gòu)、確定注采方式及驅(qū)替機理、定量研究剩余油分布規(guī)律、研究剩余油挖潛措施方案、開展開發(fā)方案預(yù)測與優(yōu)化研究及提高采收率研究等。但常規(guī)數(shù)值模擬方法沒有反映高注入倍數(shù)特征條件下油藏儲層參數(shù)及滲流規(guī)律的變化，從而不能精確定量表征強注水沖刷油藏剩余油分布，直接影響了油田大幅度提高油藏最終采收率的準確性。為此我們發(fā)明了一種新的考慮油藏參數(shù)時變的數(shù)值模擬方法，解決了以上技術(shù)問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)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(shù)時變的數(shù)值模擬方法。
本發(fā)明的目的可通過如下技術(shù)措施來實現(xiàn):考慮油藏參數(shù)時變的數(shù)值模擬方法，該考慮油藏參數(shù)時變的數(shù)值模擬方法包括:步驟1，建立油藏數(shù)值模擬模型，在油藏數(shù)值模擬的每一步迭代計算過程中，根據(jù)該油藏數(shù)值模擬模型每個網(wǎng)格塊的屬性參數(shù)，計算得到一組新的注水沖刷倍數(shù)的數(shù)據(jù)場；步驟2，建立儲層滲透率隨注水沖刷倍數(shù)的變化關(guān)系模型，在迭代計算過程中時時校正油藏模型靜態(tài)參數(shù)的動態(tài)變化范圍；步驟3，計算基于物性變化的相對滲透率曲線的時變規(guī)律，描述迭代計算中每個網(wǎng)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后，用以每一迭代時間步內(nèi)計算油水運動規(guī)律。
[0004]本發(fā)明的目的還可通過如下技術(shù)措施來實現(xiàn):
在步驟I中，在時變油藏數(shù)值模擬研究過程中，定義該注水沖刷倍數(shù)為流過單位網(wǎng)格體積的累積注水量與該網(wǎng)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沖刷倍數(shù)的數(shù)據(jù)場。
[0006]在步驟2中，根據(jù)地質(zhì)研究及動態(tài)分析，建立該儲層滲透率隨注水沖刷倍數(shù)的變化關(guān)系模型，以精確計算在高注水沖刷倍數(shù)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(tài)參數(shù)的動態(tài)變化范圍。
[0007]在步驟3中，根據(jù)實驗及動態(tài)分析研究，建立束縛水飽和度變化值與滲透率倍數(shù)的關(guān)系模型，殘余油飽和度變化值與滲透率倍數(shù)的關(guān)系模型，油相滲透率與絕對滲透率的關(guān)系模型，水相滲透率與油相滲透率的關(guān)系模型，以計算該基于物性變化的相對滲透率曲線的時變規(guī)律，描述迭代計算中每個網(wǎng)格的該相對滲透率曲線。
[0008]本發(fā)明中的考慮油藏參數(shù)時變的數(shù)值模擬方法，針對傳統(tǒng)的油藏數(shù)值模擬方法沒有考慮油藏物性參數(shù)及相對滲透率曲線的時變性，不能反映油藏特高含水期后期物性分布及流體滲流規(guī)律，提出了在油藏數(shù)值模擬計算過程中考慮注水沖刷倍數(shù)與滲透率及相對滲透率的變化關(guān)系，從而建立動態(tài)變化模型的處理方法。采用此改進的數(shù)值模擬方法，能夠有效反映油藏儲層參數(shù)隨注水沖刷倍數(shù)變化而變化的現(xiàn)象，從而保證了油藏數(shù)值模擬結(jié)果的可靠性，進而為油田開發(fā)方案的調(diào)整與優(yōu)化提供合理的參考依據(jù)。其在計算過程中修改儲層參數(shù)隨注水沖刷倍數(shù)的變化，精確描述儲層參數(shù)及流體在特高含水后期高注入倍數(shù)情況下的變化規(guī)律，定量表征儲層經(jīng)過長期注水沖刷后剩余油分布，探索該類油藏特高含水后期大幅度提高采收率技術(shù)，為同類油藏進一步有效挖潛提供借鑒和指導(dǎo)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1為本發(fā)明的考慮油藏參數(shù)時變的數(shù)值模擬方法的一具體實施例的流程圖；
圖2為本發(fā)明的一具體實施例中建立的滲透率變化倍數(shù)與注水沖刷孔隙體積倍數(shù)模型的不意圖；
圖3為本發(fā)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(shù)模型的示意圖； 圖4為本發(fā)明的一具體實施例中建立的殘余油飽和度與滲透率變化倍數(shù)模型的示意圖； 圖5為本發(fā)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(shù)模型的示意圖； 圖6為本發(fā)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(fā)明的一具體實施例中不考慮油藏參數(shù)時變計算的剩余油飽和度分布圖；
圖8為本發(fā)明的一具體實施例中考慮油藏參數(shù)時變計算的剩余油飽和度分布圖。
[0010]

【具體實施方式】
[0011]為使本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉出較佳實施例，并配合所附圖式，作詳細說明如下。
[0012]如圖1所示，圖1為本發(fā)明的考慮油藏參數(shù)時變的數(shù)值模擬方法的流程圖。
[0013]在步驟101，建立數(shù)值模擬模型，在油藏數(shù)值模擬的每一步迭代計算過程中，根據(jù)該數(shù)值模擬模型每個網(wǎng)格塊的屬性參數(shù)，計算得到一組新的注水沖刷倍數(shù)的數(shù)據(jù)場。也就是說，在時變油藏數(shù)值模擬研究過程中，引入注水沖刷倍數(shù)的概念。定義注水沖刷倍數(shù)為流過單位網(wǎng)格體積的累積注水量與該網(wǎng)格體積的比值。該值由每一步迭代計算得到一組新的注水沖刷倍數(shù)的數(shù)據(jù)場。流程進入到步驟102。
[0014]在步驟102，根據(jù)地質(zhì)研究及動態(tài)分析，建立儲層滲透率隨注水沖刷倍數(shù)的變化關(guān)系模型，以精確計算在高注水沖刷倍數(shù)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(tài)參數(shù)的動態(tài)變化范圍。流程進入到步驟103。
[0015]在步驟103，根據(jù)實驗及動態(tài)分析研究，建立束縛水飽和度變化值與滲透率倍數(shù)的關(guān)系模型，殘余油飽和度變化值與滲透率倍數(shù)的關(guān)系模型，油相滲透率與絕對滲透率的關(guān)系模型，水相滲透率與油相滲透率的關(guān)系模型，計算基于物性變化的相對滲透率曲線的時變規(guī)律，描述迭代計算中每個網(wǎng)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(shù)值模擬軟件的基礎(chǔ)上，得到每一個迭代時間步的注水沖刷倍數(shù)數(shù)據(jù)場后，按照油藏開發(fā)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沖刷倍數(shù)的變化關(guān)系模型計算每個網(wǎng)格滲透率變化倍數(shù)，在模型中時時修改模型滲透率大小，然后根據(jù)步驟103建立的相對滲透率時變模型計算每個網(wǎng)格的相對滲透率曲線的變化，獲得新的相對滲透率曲線后，用以每一迭代時間步內(nèi)計算油水運動規(guī)律。流程結(jié)束。
[0017]本發(fā)明的考慮油藏參數(shù)時變的數(shù)值模擬方法，通過修改滲透率及相對滲透率曲線，數(shù)值模擬模型計算充分反映了儲層參數(shù)及流體流動規(guī)律的變化，有效模擬了特高含水后期近極限含水條件下的水驅(qū)油運動規(guī)律，保證了特高含水后期油藏數(shù)值模擬的準確性，為開展剩余油分布研究與挖潛、開發(fā)調(diào)整方案的制定提供了有利的技術(shù)保障。
[0018]在應(yīng)用本發(fā)明的考慮油藏參數(shù)時變的數(shù)值模擬方法的一具體實施例中，建立數(shù)值模擬概念模型，模型X方向45個網(wǎng)格，Y方向I個網(wǎng)格，Z方向10個網(wǎng)格。平面網(wǎng)格步長10米，縱向網(wǎng)格步長I米。模型孔隙度取0.28，均質(zhì)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。注采單元為一注一采，注采比控制為I。
[0019]建立的滲透率變化倍數(shù)與注水沖刷孔隙體積倍數(shù)模型見圖2，如圖3到圖6，圖3為本發(fā)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(shù)模型的示意圖；圖4為本發(fā)明的一具體實施例中建立的殘余油飽和度與滲透率變化倍數(shù)模型的示意圖；圖5為本發(fā)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(shù)模型的示意圖；圖6為本發(fā)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]注采井分別位于模型兩端。生產(chǎn)井以每天0.392立方米的液量進行定液量生產(chǎn)，最小井底流壓為llMPa，注水井注水量按油藏注采比I進行軟件自動計算，極限含水取
0.98。在計算過程中考慮高注水沖刷倍數(shù)下滲透率和相對滲透率發(fā)生一定的變化。圖7為本發(fā)明的一具體實施例中不考慮油藏參數(shù)時變計算的剩余油飽和度分布圖，圖8為本發(fā)明的一具體實施例中考慮油藏參數(shù)時變計算的剩余油飽和度分布圖。計算結(jié)果表明，當不考慮油藏參數(shù)時變時，縱向水驅(qū)油效率相對接近，縱向下部大部分剩余油接近殘余油飽和度，上部只有局部存在剩余油富集。當考慮油藏參數(shù)時變時，儲層底部滲透率隨注水沖刷倍數(shù)增大而變大，相對滲透率端點殘余油飽和度降低，注入水主要沿儲層底部竄流到生產(chǎn)井，縱向上驅(qū)油效率差別相對較大，頂部剩余油富集范圍相對較大。研究結(jié)果表明，考慮油藏參數(shù)時變對剩余油分布影響非常大，需要在實際油藏數(shù)值模擬研究中加以重視，以獲得更加準確的研究結(jié)論，指導(dǎo)油田開發(fā)方案的調(diào)整與優(yōu)化。
[0021]本發(fā)明中的考慮油藏參數(shù)時變的數(shù)值模擬方法，能夠很好地反映隨著開發(fā)的進行儲層參數(shù)的變化及相對滲透率的端點變化對油水運動規(guī)律的影響，從而保證了特高含水后期油藏數(shù)值模擬的準確性，進而為油田開發(fā)方案的調(diào)整與優(yōu)化提供合理的參考依據(jù)。
【權(quán)利要求】
1.考慮油藏參數(shù)時變的數(shù)值模擬方法，其特征在于，該考慮油藏參數(shù)時變的數(shù)值模擬方法包括: 步驟1，建立油藏數(shù)值模擬模型，在油藏數(shù)值模擬的每一步迭代計算過程中，根據(jù)該油藏數(shù)值模擬模型每個網(wǎng)格塊的屬性參數(shù)，計算得到一組新的注水沖刷倍數(shù)的數(shù)據(jù)場； 步驟2，建立儲層滲透率隨注水沖刷倍數(shù)的變化關(guān)系模型，在迭代計算過程中時時校正油藏模型靜態(tài)參數(shù)的動態(tài)變化范圍； 步驟3，計算基于物性變化的相對滲透率曲線的時變規(guī)律，描述迭代計算中每個網(wǎng)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后，用以每一迭代時間步內(nèi)計算油水運動規(guī)律。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的考慮油藏參數(shù)時變的數(shù)值模擬方法，其特征在于，在步驟I中，在時變油藏數(shù)值模擬研究過程中，定義該注水沖刷倍數(shù)為流過單位網(wǎng)格體積的累積注水量與該網(wǎng)格體積的比值。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的考慮油藏參數(shù)時變的數(shù)值模擬方法，其特征在于，該比值由每一步迭代以計算得到該組新的注水沖刷倍數(shù)的數(shù)據(jù)場。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的考慮油藏參數(shù)時變的數(shù)值模擬方法，其特征在于，在步驟2中，根據(jù)地質(zhì)研究及動態(tài)分析，建立該儲層滲透率隨注水沖刷倍數(shù)的變化關(guān)系模型，以精確計算在高注水沖刷倍數(shù)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(tài)參數(shù)的動態(tài)變化范圍。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的考慮油藏參數(shù)時變的數(shù)值模擬方法，其特征在于，在步驟3中，根據(jù)實驗及動態(tài)分析研究，建立束縛水飽和度變化值與滲透率倍數(shù)的關(guān)系模型，殘余油飽和度變化值與滲透率倍數(shù)的關(guān)系模型，油相滲透率與絕對滲透率的關(guān)系模型，水相滲透率與油相滲透率的關(guān)系模型，以計算該基于物性變化的相對滲透率曲線的時變規(guī)律，描述迭代計算中每個網(wǎng)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(yōu)先權(quán)日:2013年5月27日
【發(fā)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(lián)濤, 王紅艷 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(zhì)科學(xué)研究院