相約束建模方法在數(shù)值模擬中的應(yīng)用探討

羅兵

[摘要]本文在多年精細(xì)地質(zhì)研究的基礎(chǔ)上，首次應(yīng)用沉積微相約束方法建立了儲層地質(zhì)模型，確定了油藏數(shù)值模擬中的相對滲透率曲線。采用該方法建立模型的運(yùn)算結(jié)果與實際各開發(fā)歷史階段生產(chǎn)狀況相一致，最終各項開發(fā)指標(biāo)符合率較高。沉積微相約束方法，符合儲層砂體沉積分布規(guī)律以及油藏流體在巖石孔隙介質(zhì)中的流動規(guī)律，是定量描述儲層的有利工具。

[關(guān)鍵詞]相約束 地質(zhì)模型 數(shù)值模擬 相對滲透率曲線

[中圖分類號]C37 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼]B [文章編號]1672-5158（2013）06-0306-01

一、前言

目前精細(xì)地質(zhì)研究成果已廣泛應(yīng)用到油田開發(fā)實踐中，幾年來的措施以及注采系統(tǒng)調(diào)整方案實施效果證明，沉積相帶圖反映了地下砂體的真實情況。沉積微相的準(zhǔn)確識別為數(shù)字化的油藏描述奠定了堅實的基礎(chǔ)。我們把沉積微相研究成果緊密結(jié)合到綜合調(diào)整試驗區(qū)塊的油藏研究中，采用沉積微相約束方法建立了儲層地質(zhì)模型、選取了數(shù)值模型中的基本參數(shù)，取得了較好的應(yīng)用效果。

二、沉積微相約束方法的引入

陸相油田最大的特點(diǎn)是高度非均質(zhì)，具體表現(xiàn)為不同層位、不同地區(qū)、不同相帶儲層參數(shù)變化規(guī)律不同；平面非均質(zhì)性體現(xiàn)為同一油層不同位置的油層物性、原油性質(zhì)不同，以及由于油層的沉積特征、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、裂縫發(fā)育情況不同所造成的非均質(zhì)性，具體表現(xiàn)為儲層砂體的幾何形態(tài)、規(guī)模大小、連續(xù)性、連通性及不同規(guī)模儲層孔隙度、滲透率、飽和度、流體性質(zhì)等的空間不均勻分布。因此，在建立油藏模型時，如果公式化地模型求解全油田，勢必帶來很大的誤差。而沉積微相的識別正是將非均質(zhì)的砂體進(jìn)行均質(zhì)的歸類，例如河道砂巖（深切槽帶）一般位于古河道上水流強(qiáng)度最大的部位，它不僅具有沉積物顆粒粗、沉積厚度大、滲透率高的特點(diǎn)，而且其高滲透凹槽具有較好的連續(xù)延展性和較低的空間部位、易于形成注入水快速突進(jìn)的“高速水路”，而位于高速水路的油井一般比周圍油井先受效、先見水、先水淹。因此采用沉積微相約束方法，既以沉積微相的概念作為預(yù)測或選取油藏參數(shù)的約束條件，建立油藏模型，符合儲層砂體沉積分布規(guī)律以及油藏中流體在巖石孔隙介質(zhì)中的流動規(guī)律。為此，我們引入了沉積微相約束方法，應(yīng)用于儲層地質(zhì)建模及油藏數(shù)值模擬中。

三、沉積微相約束方法在建立儲層地質(zhì)模型中的應(yīng)用

油藏模型是油藏描述的最終結(jié)果，包括地質(zhì)模型和數(shù)學(xué)模型兩大類。儲層地質(zhì)模型是油藏地質(zhì)模型的核心，主要是為油藏模擬服務(wù)的。油藏數(shù)值模擬要求一個把油藏各項特征參數(shù)在三維空間上的分布定量表征出來的地質(zhì)模型；實際的油藏數(shù)值模擬還需要把儲層網(wǎng)塊化，并對各個網(wǎng)塊賦予各自的參數(shù)值來反映儲層參數(shù)的三維變化，既建成三維的、定量的儲層地質(zhì)模型。在對各網(wǎng)塊進(jìn)行賦值時，對于鉆遇井點(diǎn)的網(wǎng)塊，各種儲層參數(shù)可以按照該井解釋值給定；對于未鉆遇井點(diǎn)的網(wǎng)塊，則需要采用插值方法進(jìn)行預(yù)測。傳統(tǒng)的鄰近井插值方法只考慮了待估點(diǎn)與觀測點(diǎn)（井點(diǎn)）之間的距離，而不考慮地質(zhì)規(guī)律所造成的儲層參數(shù)在空間上的相關(guān)性，因此插值精度很低，這種插值方法不適合地質(zhì)建模。而采用沉積微相約束方法，對未鉆遇井點(diǎn)的網(wǎng)塊采用相同微相范圍內(nèi)的井點(diǎn)進(jìn)行插值預(yù)測，更能反映客觀地質(zhì)規(guī)律，插值精度相對較高，是定量描述儲層的有利工具。

四、沉積微相約束方法在確定油藏數(shù)值模擬基本參數(shù)中的應(yīng)用

油藏研究的主要目的是預(yù)測油藏未來的動態(tài)特征，并找出提高最終采收率的方法和手段。油藏數(shù)值模擬技術(shù)是油藏研究的主要手段，是以數(shù)學(xué)的方式描述油藏中各相流體在巖石孔隙介質(zhì)中的流動及分布狀況；是在建立儲層地質(zhì)模型，給定油藏流體的各種參數(shù)值的基礎(chǔ)上，按照油田生產(chǎn)工作制度，應(yīng)用適當(dāng)?shù)臄?shù)學(xué)方程，對模型進(jìn)行數(shù)學(xué)求解運(yùn)算，建立起油藏的數(shù)值模型。油藏巖石的滲流特性——相對滲透率曲線，是影響模型精度的一個重要參數(shù)。

五、結(jié)論

1 在建立儲層地質(zhì)模型時，采用沉積微相約束方法插值比用鄰近井插值更符合砂體的沉積規(guī)律，建立的數(shù)值模擬初始模型，儲量擬合精度更高，模型更加可靠。

2 不同的微相類型、不同的孔隙區(qū)間，滲透率的變化梯度不同，用沉積微相作為約束條件，確定相對滲透率曲線，更符合多相流體在巖石孔隙中的流動規(guī)律，提高了數(shù)值模擬的精度。

3 采用沉積微相約束方法建立地質(zhì)屬性模型、確定數(shù)值模擬中的相對滲透率曲線之后，一、二次加密調(diào)整井的初含水與實際符合。模型計算結(jié)果與同位素統(tǒng)計資料接近，且各項開發(fā)指標(biāo)符合率較高。模型中動用狀況與油田開發(fā)實際相符合，能夠指導(dǎo)油田開發(fā)調(diào)整。

4 在采用沉積微相約束方法建模的基礎(chǔ)上，進(jìn)行數(shù)值模擬工作，搞清了試驗區(qū)剩余油的分布，目前油層中剩余油在縱向上主要分布在含水級別相對較高的好油層中；在平面上，剩余油大部分存在于厚度相對較大的如河道砂體中，主要分布在注入水波及不到的部位，例如斷層遮擋部位、注采不完善的條帶或孤立砂體以及砂體的變差部位等。