《油藏數(shù)值模擬實踐》立足礦場應用實踐,系統(tǒng)性闡述了油藏數(shù)值模擬的相關理論、技術方法和經驗技巧,內容涉及基礎理論知識、數(shù)據(jù)準備與處理、靜態(tài)模型、模型初始化、歷史擬合、模型收斂性、動態(tài)預測等方面,為深化油田開發(fā)研究提供解決方案。
《油藏數(shù)值模擬實踐》可供從事油藏數(shù)值模擬研究的技術人員、油藏工程研究人員參考,也可作為油藏工程師培訓及相關院校的輔導材料。
“現(xiàn)代油藏工程”理念的形成和發(fā)展已使油田開發(fā)研究者們逐漸認識到油藏數(shù)值模擬技術的優(yōu)勢和作用,并且首先在水驅油藏開發(fā)研究中得到廣泛的應用。從國內實際應用情況看,既有十分成功的例子,也有一些研究結果不盡人意?偨Y成功案例我們發(fā)現(xiàn),存在如下共性:油藏數(shù)值模擬研究始終建立在對油藏地質特征和動態(tài)特征的充分認識上,這得益于項目組團隊的溝通;油藏數(shù)值模擬研究方法應用正確合理,這得益于數(shù)值模擬研究人員的綜合能力;油藏數(shù)值模擬研究的最大貢獻是提供了油藏尺度下滲流規(guī)律和剩余油分布規(guī)律的定量認識,并提出了合理的挖潛方向,這得益于對油藏數(shù)值模擬研究目標的準確定位。實踐證明,油藏數(shù)值模擬技術的功能可定位為通過定量的研究方法較好地解決油藏開發(fā)研究中的定性認識問題,并提供相對定量(而不是精確定量)的計算結果。而且油藏模擬面對的研究對象越來越復雜,例如,特殊類型油藏儲層空間的多樣性、不同開發(fā)方式以及不同開發(fā)階段多相流體的滲流特征、油藏一井筒一地面一體化的開發(fā)決策等,既給油藏數(shù)值模擬技術發(fā)展帶來了挑戰(zhàn),更為油藏數(shù)值模擬技術的普及與推廣帶來了新的契機。在數(shù)據(jù)信息不斷豐富、技術手段不斷創(chuàng)新的情況下,通過油藏數(shù)值模擬技術為開發(fā)研究和決策提供科學指導已成為行業(yè)共識。
從油藏數(shù)值模擬技術理論研究走向規(guī)模應用的發(fā)展歷程來看,建立以油藏模型為核心,以油藏數(shù)值模擬為主要手段的油藏工程研究模式是油田開發(fā)研究的必然趨勢。油藏數(shù)值模擬作為油藏工程專業(yè)的一門必修課程,如何發(fā)揮其理論優(yōu)勢和應用價值,必須從工程應用角度構建一套相對完善的知識體系和技術體系,這就是本書編寫的出發(fā)點。本書立足礦場應用需求,力求突出系統(tǒng)性和實用性兩個特點。在系統(tǒng)性方面,本書內容設置涵蓋與油藏數(shù)值模擬相關的專業(yè)基礎知識、基本理論、技術方法等,是一部知識面涉及范圍廣、技術方法全面的油藏數(shù)值模擬專業(yè)著作。在實用性方面,本書不同于其他以數(shù)學理論和算法為主要內容的油藏數(shù)值模擬專業(yè)書籍,而是立足礦場應用需求和長期實踐經驗,從如何更好、更快掌握油藏數(shù)值模擬基本技能出發(fā),并將專業(yè)技術與油藏開發(fā)研究緊密結合,充分發(fā)揮油藏數(shù)值模擬技術在油藏工程研究中的優(yōu)勢和作用。
基于以上考慮,全書對油藏數(shù)值模擬應用流程設計分8章敘述。第1章簡單闡述了油藏數(shù)值模擬的概念、技術特點、應用理念及現(xiàn)狀問題。第2章從油藏地質、油藏工程、采油工程和數(shù)值模擬四個方面全面介紹了在油田開發(fā)設計中應用到的相關基礎理論知識,并側重結合油藏數(shù)值模擬研究的需要進行內容上的適當優(yōu)選。第3章重點介紹油藏數(shù)值模擬研究前處理環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)準備與處理,這部分內容是數(shù)值模擬應用中的重要環(huán)節(jié),但也是當前數(shù)值模擬著作中較少涉及的薄弱環(huán)節(jié);主要圍繞構造信息、儲層信息、巖石相對滲透率、巖石毛細管壓力、油氣水流體物性及動態(tài)監(jiān)測信息等方面,從數(shù)據(jù)收集、評價、處理三個環(huán)節(jié)進行較為詳細的分析,以期實現(xiàn)不同來源、不同尺度數(shù)據(jù)的一體化融合,提高數(shù)值模擬輸入環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)質量。第4章以如何建立最大程度反映油藏地質認識特征的三維精細油藏模型為目標,系統(tǒng)介紹了模型設計方法,并重點對網格模型建立、屬性參數(shù)離散化、非均質油藏表征及模型質量評價進行了專題討論。第5章圍繞模型初始化,從油(氣)水系統(tǒng)的界面性質、平衡與非平衡初始化方法進行了介紹,并側重加強了水體描述相關內容分析。第6章全面系統(tǒng)討論了歷史擬合,著重從提高模型預測結果可靠性和加深對油藏靜動態(tài)認識兩方面,介紹了歷史擬合的一般原理和方法,并提出了一種特高含水期歷史擬合新方法,并闡述了歷史擬合質量分析方法。第7章是關于模型收斂性問題的專題內容,結合數(shù)據(jù)處理過程中影響因素分析,提出提高收斂性的對策。第8章關于動態(tài)預測,介紹了預測方案設計方法、預測控制條件設置及預測結果可靠性分析。
本書是筆者從事油藏數(shù)值模擬20多年來收獲和體會的總結,在編寫過程中還得到周維四、楊耀忠、孫業(yè)恒、戴濤、于金彪及勝利油田分公司勘探開發(fā)研究院滲流力學室的大力支持,孫紅霞、董亞娟、胡慧芳、曹小朋、許強、劉營、劉祖鵬、李加祥等參與了部分基礎資料的整理工作,在此表示衷心感謝。
由于筆者水平有限,書中疏漏和不妥之處在所難免,懇請讀者斧正。
1 緒論
1.1 油藏數(shù)值模擬概述
1.2 油藏數(shù)值模擬應用理念
1.3 油藏數(shù)值模擬技術現(xiàn)狀
2 基礎理論知識
2.1 油藏地質基礎
2.2 油藏工程基礎
2.3 采油工程基礎
2.4 數(shù)值模擬基礎
3 數(shù)據(jù)準備與處理
3.1 關于數(shù)據(jù)處理
3.2 構造信息處理
3.3 儲層信息處理
3.4 相對滲透率曲線
3.5 毛細管壓力曲線
3.6 巖石壓縮系數(shù)
3.7 油藏流體性質
3.8 動態(tài)監(jiān)測資料
4 靜態(tài)模型
4.1 模型設計
4.2 網格模型建立
4.3 屬性參數(shù)離散化
4.4 油藏非均質性表征
4.5 模型質量評價
5 模型初始化
5.1 油(氣)水系統(tǒng)
5.2 初始化方法
5.3 水體描述
6 歷史擬合
6.1 歷史擬合概論
6.2 歷史擬合基本原理
6.3 歷史擬合方法
6.4 高含水期油藏歷史擬合方法
6.5 歷史擬合的質量分析
7 模型收斂性
7.1 收斂性原理
7.2 模擬應用中的收斂性
7.3 收斂性影響因素
7.4 收斂性控制對策
8 動態(tài)預測
8.1 預測方案設計
8.2 預測控制條件
8.3 預測結果可靠性