《油气藏数值模拟应用技术规范》

油气藏数值模拟应用技术规范2008年标准宣贯材料中石化胜利油田分公司地质科学研究院2008年9月前言1适用范围2总则3术语和定义4油气藏数值模拟应用步骤5研究目标确定6资料处理目录7模型的建立8历史拟合9动态预测10模拟研究成果11模拟研究文档内容及要求油藏数值模拟是以渗流力学、数学物理方程和计算方法为理论基础，集石油地质、油气储层、油层物理、油藏工程、计算机软件等多学科于一体的综合性工程应用学科。多年的应用证明，油藏数值模拟技术是一项将油田开发重大决策纳入严格科学管理轨道的关键性技术，在开发机理研究，优化开发方案及调整方案，地下剩余油分布研究和提高采收率方法研究方面发挥了重要作用，是一项少投入，多产出，可获的巨大经济效益的新技术。前言1适用范围2总则3术语和定义4油气藏数值模拟应用步骤5研究目标确定6资料处理目录7模型的建立8历史拟合9动态预测10模拟研究成果11模拟研究文档内容及要求本标准规定了常规砂岩黑油模型的数值模拟应用技术规范。本标准适用于常规砂岩黑油模型的数值模拟应用研究，其它类型油气藏可参考使用。本标准的应用范围广泛，内容全面。本标准的制定和贯彻实施，可规范油气藏数值模拟应用流程和方法，提高数值模拟研究的准确性和适用性，进一步推动油田开发项目研究的科学化、规范化。1适用范围前言1适用范围2总则3术语和定义4油气藏数值模拟应用步骤5研究目标确定6资料处理目录7模型的建立8历史拟合9动态预测10模拟研究成果11模拟研究文档内容及要求（1）从油气田开发设计直至废弃的各个开发阶段，油气田的经营者，可以根据开发阶段，依据静、动态资料的拥有情况，结合技术经济条件，并针对开发面临的主要问题，进行适合不同研究目的的油气藏数值模拟研究。（2）油气藏数值模拟技术是油气藏工程研究中重要的技术方法之一，具有考虑因素多、应用范围广、计算精确、快速、方便、经济等特点。2总则（3）油气藏数值模拟作为油气藏预测工具，具有比其它技术方法更多的数据量需求，其预测精度受到数据质量及数量的制约，同时也存在多解性和风险性。因此，对于油气藏数值模拟的研究精度要求，要立足于资料的完备性及准确性评价，对于模拟预测的结果，要尽可能地辅助其它的油藏工程计算方法综合论证。2总则前言1适用范围2总则3术语和定义4油气藏数值模拟应用步骤5研究目标确定6资料处理目录7模型的建立8历史拟合9动态预测10模拟研究成果11模拟研究文档内容及要求（1）油藏数值模拟numericalreservoirsimulation应用已有规律，采用数值方法求解描述油藏内流体流动问题，并利用计算机研究油藏开发及动态规律的一门技术。（3）黑油模型blackoilmodel在这种模型中，烃类系统可以用两种组分描述：a)非挥发组分（黑油）；b)挥发组分，即天然气。黑油模型也称低挥发油双组分模型。（4）网格gridblock离散后的几何空间的最小单元。（2）油藏数值模拟软件reservoirsimulator求解油藏数值模型的计算机模型通常称为“油气藏数值模拟软件”。3术语和定义（5）局部网格加密localgridrefinement在网格模型中，对于油气藏中饱和度和压力变化剧烈的区域及重点研究部分使用细网格，而其它部位使用粗网格的方法称局部网格加密。3术语和定义（7）历史拟合historymatch通过修改不确定性的参数（最先被修改的是难以确定的参数），使模拟计算的油气藏动态与实际观测值达到某种逼近（逼近程度由实际问题而定）的过程。（6）初始化initialization根据给定的油藏地质、储层物性、流体性质和温压系统，计算油藏初始条件下压力和流体分布状况的过程。(8)网格粗化gridupscaling将地质家用来描述复杂地质现象的大规模细网格模型转换为油气藏数值模拟软件在预测精度和计算速度方面可以接受的小规模粗网格模型，而不失其地质及渗流特征的技术。(9)动态预测performanceprediction使用调整确定的油藏模型，遵照规定的开发政策，对油田未来开发或调整部署的生产动态各项指标进行预测的过程称动态预测。3术语和定义前言1适用范围2总则3术语和定义4油气藏数值模拟应用步骤5研究目标确定6资料处理目录7模型的建立8历史拟合9动态预测10模拟研究成果11模拟研究文档内容及要求4油气藏数值模拟研究应用步骤确定研究的目标和范围。分析收集数据的完备程度、准确性、可靠性以及对模拟结果的影响。针对研究的问题选择相应的模拟软件，设计并建立能够合理反映油藏地质特征及流体渗流特征的网格模型，完善动态模型，同时考虑模型规模、精度与效果的协调统一。计算初始条件下油藏压力及流体的分布状况。(1)问题定义(2)数据检查(3)模型建立(4)初始化(5)历史拟合(6)动态预测(7)报告编写通过拟合产量、含水、压力等指标，进行模型计算与实际油藏动态的对比分析，反演油藏地质模型，认识油藏动态变化规律及油藏压力、剩余油分布状况。在可接受的历史拟合精度基础上，预测开发部署（或调整措施方案）下的油藏未来生产动态。根据研究的目的和要求，表述所使用的模型、计算的依据及得到的主要结果与结论。4油气藏数值模拟研究应用步骤(1)问题定义(2)数据检查(3)模型建立(4)初始化(5)历史拟合(6)动态预测(7)报告编写前言1适用范围2总则3术语和定义4油气藏数值模拟应用步骤5研究目标确定6资料处理目录7模型的建立8历史拟合9动态预测10模拟研究成果11模拟研究文档内容及要求5研究目标确定根据目标油田的开采阶段、井网控制程度及面临的主要问题、能够获取数据的数量和质量以及研究的时间周期要求等情况，综合确定研究目标。主要考虑因素包括:需要使用的油藏模型类型及范围、要使用的全部数据资源量、历史拟合所要求的质量、需要预测的内容。●主要考虑的因素〇目标油藏或区块的主要地质特征；〇目标油藏的流体及开发动态特征；〇油藏的开发阶段及其面临的主要矛盾；〇能够获得的资料数据的数量和质量；〇研究的时间周期要求；〇人为的目标要求及实现的可能性。——制定有针对性的切实可行的研究目标。巧妇难为无米之炊！（目标过高）5研究目标确定5研究目标确定油田开发的不同阶段需要制定不同的研究目标：平湖油气田花港组油藏跟踪模拟目标方案开发阶段数据资料阶段目标（常规研究）即时目标（专题研究）开发前期(98.11以前)三维地震数据体、9口井电测解释、2口井相渗及毛压测试、3口井钻杆测试及不稳定试井油气藏开发可行性评价开发技术政策研究不确定因素对开发影响风险分析专题一：水平井优化设计专题二：底水油藏开发敏感性因素分析开发早期(98.11~99.12)补充4口新钻井及3口生产井流体测试资料油气藏能量评价分析储层物性确定及油井产能核实开发状况分析评价专题一：自喷井井喷时间预测专题二：H2油藏层内非均质性研究开发中期(99.12~02.12)补充2口新钻水平井资料油水井动态变化规律研究储层非均质性研究开发方案调整与预测专题一：A3水平井含水上升原因分析专题二：海上平台最大处理能力设计专题三：油井提液效果评价专题四：H62油藏A5井含水上升原因分析专题五：A7水平井产能分析专题六：H32与H34油藏间隔层连同状况研究专题七：凝析油回注油藏后对开发效果影响分析开发后期(02.12~目前)补充3口新钻井资料油气藏微观非均质研究剩余油分布及潜力分析提高采收率对策研究专题一：油藏内部油水界面变化规律研究专题二：油藏地质储量与动态储量论证专题三：油藏砂体展布状况研究专题四：油藏产液剖面分析专题五：油藏储层微观非均质性研究专题六：潜力油井井位优化论证即时目标的专题研究是动态跟踪研究的主要内容。前言1适用范围2总则3术语和定义4油气藏数值模拟应用步骤5研究目标确定6资料处理目录7模型的建立8历史拟合9动态预测10模拟研究成果11模拟研究文档内容及要求6模拟研究的资料处理●主要包括四大类（1）基础地质资料A、油藏描述研究所提供的油藏地质模型三维数据体或分层二维成果图及数据表，主要包括油藏构造骨架、储层孔隙度、渗透率、有效厚度（或净毛比）、隔夹层厚度、原始含油饱和度分布以及包含砂体边界和含油气边界信息的小层平面图等。B、油气水系统划分、油气水界面、油气藏温度和压力特征、油气藏储量分布、储层及流体空间非均质分布特征、水体大小及分布等。（一）资料内容（4）生产动态资料目标油藏所有井的井位、轨迹、射孔作业历史及相关动态资料，包括日产油（水、气）产量、日注水（气）量及测压、产液、吸水剖面、试井、示踪剂、饱和度等动态监测资料。（3）流体PVT资料油、气、水高压物性资料，油气水的地面密度，对于流体非匀质性强的油藏，应尽可能地提供具有代表性的多套相关数据。（2）特殊岩性资料主要包括相渗曲线、毛管压力曲线及岩石的压缩系数等，对于储层非匀质性强的油藏，应尽可能地提供具有代表性的多套相关数据。6模拟研究的资料处理（一）资料内容●主要包括四大类6模拟研究的资料处理（一）资料内容●主要包括四大类构造模型储层模型网格模型流体模型岩石模型动态模型油藏数值模型相关其它控制GRID/FloGrid/PetralSCALOutputfilePVTiOutputfileScheduleOutputfileDATA文件数据管理平台软件应用平台项目数据库Office油藏模型信息按照油藏数值模拟的数据管理方式实现集成。（二）资料评价处理6模拟研究的资料处理•根据研究目标收集、评价和处理资料。•主要内容包括：分析所采集数据的来源渠道、数据的质量、数据的有效性及数据的齐全程度。•对于被证实可靠的数据，必要时进行适当处理，以确保他们在技术上适合油藏模拟软件的需求。（二）资料评价处理6模拟研究的资料处理数据丰富但并不代表资料完备、充足不同来源的同类数据要确定数据品质全面、有效、充足！！动态及监测数据尤其要确定其有效性必要的数据要进行适合于模拟的转换借用或推算的数据要论证其合理性分析数据不确定性对模拟结果的影响数据分析要集合不同专业人的智慧几条原则（二）资料评价处理●资料完备性检查〇所获取的资料是否够用；〇必要的补充资料有哪些。●资料一致性检查6模拟研究的资料处理——资料检查1．数据的唯一性和一致性检查；2．同一层的顶底面关系，顶面深度小于或等于底面深度；3．上下层之间的顶底面关系，上一层的底面深度小于或等于下一层的顶面深度；4．有效厚度与砂层厚度的关系，有效厚度小于或等于砂层厚度；5．小层数据表与小层顶面构造图的一致性6．小层数据表与小层平面图的一致性；7．孔、渗、饱参数奇异点的控制；8．相邻时间阶段累积产量的关系，下一阶段累积产量大于或等于上一阶段累积产量；…….●资料一致性检查东辛某块S26与S27层构造交叉图江苏某油田S1-4-9微构造与油水关系矛盾下层6模拟研究的资料处理（二）资料评价处理——资料检查●资料有效性检查〇动态资料的有效性（如人工劈产、无效注水、作业水、产出气计量错误、作业措施效果等）检查；〇实验资料的有效性（如取样过程、实验过程不规范等）检查。观察到的液体饱和度曲线出现“凹”型，一般是实验时没有给定充足时间使凝析液析出。00.10.20.30.40.50.60.70.80.9100.10.20.30.40.50.60.70.8SwKrKroKrw实验不彻底，没有达到残余油饱和度点。6模拟研究的资料处理（二）资料评价处理——资料检查●岩心分析数据处理〇常规岩心分析孔、渗、饱数据的放大（从岩心尺寸到油藏尺寸）q1-kh1q2-kh2q3-kh3q4-kh4kv1kv2kv3kv4kknkknkkkhh11kkknkknkkHHhhkk11kkknkVknkkVkhhk11kkknkkknkkklilihhSS11平均孔隙度平均水平渗透率平均垂向渗透率平均饱和度6模拟研究的资料处理（二）资料评价处理——资料处理●岩心分析数据处理〇常规岩心分析孔、渗、饱数据的放大（从岩心尺寸到油藏尺寸）需要说明的是，注意数据极值对生产动态的控制。对于岩心从倾斜油藏中垂直钻取（或取自水平油藏中的斜