CN118261087A - 油气藏数值模型的历史拟合渗透率调整方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种油气藏数值模型的历史拟合渗透率调整方法，包括以下步骤：建立包含生产井的反映地层平面渗透率分布的地质模型，将井附近的网格划分为若干圈层，把每个圈层作为一个独立的渗流阻力体，每个圈层内的网格之间按照并联方式计算平均渗透率和渗流阻力体的特征长度，然后再将每个渗流阻力体按照串联方式计算平均渗透率计算；将平均渗透率和试井反演渗透率的比值作为调整倍数，当调整倍数介于1.5和0.5之间时，将原网格渗透率，乘以调整倍数之后，重新赋值在该地质模型的网格上，并重新计算得到新的地层平均渗透率，直至调整倍数满足区间条件。本发明解决了反演得到的平均渗透率与正演数值模型中的平均渗透率不能匹配的问题。
Description
技术领域
本发明涉及油气田开发模拟技术领域，具体为一种油气藏数值模型的历史拟合渗透率调整方法。
背景技术
油气田开发工程的理论基础为油藏工程，油藏工程由上个世纪80年代到本世纪初以反演方法为主，近20年的发展则以油藏数值模拟的正演方法为主。近10年来，大量研究希望将油藏工程反演计算得到的结论应用于油藏数值模拟的正演研究中，但是目前仍没有定量准确的方法。
试井分析是油藏工程中反演精度最高的方法，可以反演提取井附近的平均渗透率。然而，试井分析提取的地层平均渗透率，与数值模拟中设置的平均渗透率，通常很难匹配，甚至数量级之间都存在明显的差异。这是因为，试井反演分析提取的渗透率是基于流动方向和流动形态的平均渗透率，而油藏数值模拟则是以面积加权平均计算的渗透率。由于渗透率的非均质性和各向异性，两个平均渗透率计算方法差异巨大，无法直接融合应用。
发明内容
为解决至少一个上述问题，本发明提出了一种油气藏数值模型的历史拟合渗透率调整方法。
本发明的技术方案为：一种油气藏数值模型的历史拟合渗透率调整方法，包括以下步骤，
S1、收集数据，建立包含生产井的反映地层平面渗透率分布的地质模型并进行网格剖分，并获取每个网格的渗透率以及网格的二维尺寸；
S2、基于地质模型的流动状态，以井为中心，按照距离井最近的距离原则，将原有地质模型中井四周的动用面积的网格***划分为若干圈层，每个圈层厚度为一个网格；
S3、每个圈层作为一个渗流阻力体，计算每个圈层的平均渗透率，其中，每个圈层内的所有网格按照并联方式平均计算渗透率，同时计算每个圈层的平均特征长度；然后，将每个圈层的渗流阻力体按照串联方式，进行平均渗透率计算，该平均渗透率即为考虑流动方向的平均渗透率；
S4、将计算得到的平均渗透率和试井反演渗透率的比值作为调整倍数，当调整倍数不小于1.5或不大于0.5时，将原网格渗透率，乘以调整倍数之后，重新赋值在该地质模型的网格上，并重新计算得到新的地层平均渗透率，以及调整倍数，直至调整倍数小于1.5且大于0.5时，此时的校正平均渗透率为考虑流动特征的地质模型的平均渗透率。
本发明的有益效果在于：本发明专利解决了反演得到的平均渗透率与正演数值模型中的平均渗透率不能匹配的问题，为准确完成历史拟合和数值模拟工作奠定了基础，相对于现有技术，本发明的准确性更高。
附图说明
图1为本发明的地质模型的圈层划分示意图(以三个圈层为例)；
图2为实施例中地质模型在x方向的渗透率图；
图3为实施例中地质模型在y方向的渗透率图；
图4为实施例中地质模型在x方向的网格图；
图5为实施例中地质模型在y方向的网格图；
图6为本发明方法、现有技术与实际产气曲线的对比图。
具体实施方式
下面将结合实例以及附图对本发明的具体实施方式进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
一种油气藏数值模型的历史拟合渗透率调整方法，包括以下步骤：
S1、收集数据，建立包含生产井的反映地层平面渗透率分布的地质模型并进行网格剖分，并获取每个网格的渗透率以及网格的二维尺寸；
具体的，收集的数据包括井数据、地层参数、地震参数、测井资料与解释数据、生产数据、试井分析数据，这些数据是开发过程中的常用数据，易于收集。这些数据可以进一步的细分：井数据包括构造位置、补心海拔、井深、井眼轨迹、井身结构、完钻层位、水平段长和油、套管尺寸；地层参数包括孔隙度、渗透率、含气饱和度等、流体PVT参数与Ⅰ类储层连续厚度；测井资料与解释数据包括：小层划分、储层物性参数和天然裂缝；生产数据包括单井生产数据，包括日产气量、日产液量、套压、油压与井底流压。这些数据是建立地质模型过程中的常用数据。
上述的地质模型可以采用本领域常规方法建立，本实施例中，采用Petrel地质建模与数值模拟技术平台建立地质模型，同时对其进行网格划分。本领域技术人员也可以采用其余的方法、其余的软件建立相应的地质模型。同时，在考虑各向异性的情况下，要求网格的方向与生产井的方向保持一致。
本实施例中，以塔河九区下油组三叠系油藏主体区为目标区块，目标井为水平井，水平井的水平长度为312m。最终划分网格后的水平井如图2～5所示，图中，图2为实施例中地质模型在x方向的渗透率图；图3为实施例中地质模型在y方向的渗透率图；图4为实施例中地质模型在x方向的网格图；图5为实施例中地质模型在y方向的网格图。图2～图4中，网格中的横线为水平井。
S2、基于地质模型的流动状态，以井为中心，按照距离井最近的距离原则，将原有地质模型中井四周的动用面积的网格***划分为若干圈层，每个圈层厚度为一个网格；
对于直井来讲，其流动状态以平面径流为主；对于水平井，其流动状态以层状线性流为主。因此，在划分圈层的过程中，水平井以井为中心，逐渐向外扩展以划分不同圈层，最外层圈层以达到试井分析提取的探测半径为止；对于直井来讲，其可以视为长度为0的水平井，在划分圈层时可以参照水平井的划分方式。
所述圈层的划分方法为，以井为中心，将与井所在网格直接接触的所有网格，为第1圈层的网格，与第一圈网格直接接触的网格划分为第2圈层的网格，如此往复，直至所有网格划分完毕。对于水平井来讲，可以将其划分为一个或者数个网格，然后作为0圈层，然后将0圈层直接接触的所有网格作为1圈层，以此类推。该划分方法具体可参见图1，图中，最中心的为水平井，其被划分为7个网格，外部为3个圈层，为了便于后续的计算和识别。
在本实施例中，如图5所示，图中框选部分为试井分析提取的探测范围，从图中可知，本实施例的模拟被划分为5个圈层。
S3、每个圈层作为一个渗流阻力体，计算每个圈层的平均渗透率，其中，每个圈层内的所有网格按照并联方式平均计算渗透率，同时计算每个圈层的平均特征长度；然后，将每个圈层的渗流阻力体按照串联方式，进行平均渗透率计算，该平均渗透率即为考虑流动方向的平均渗透率。
所述校正平均渗透率通过下式计算：式中，a表示网格圈层编号，且a＝1,2，……,A；A表示圈层的最大编号，表示第a圈层的平均网格特征长度；为第a圈层的校正平均渗透率。在该计算公式中，将每个圈层视为独立的渗流阻力体，且渗流阻力体之间视为串联。
对于来讲，其采用下式计算： 式中，i表示生产井在x方向的坐标起点；i+n表示生产井在x方向的坐标终点；j表示生产井在y方向的坐标起点；ky表示y方向的渗透率；m表示累加循环变量，从循环下标到循环上标，例如在A的计算中，m＝-a，-a+1……a+n-1，a+n。
其中，在计算每一圈层内部的平均渗透率时，把每一个圈层视为独立的渗流阻力体，圈层内的网格按照并联方式，对该圈层的平均渗透率进行计算。在本实施例中，采用下式计算：且A和B通过下式计算：
式中，ky表示y方向的渗透率；kx表示x方向的渗透率；m表示累加循环变量。
S4、将计算得到的平均渗透率和试井反演渗透率的比值作为调整倍数，当调整倍数不小于1.5或不大于0.5时，将原网格渗透率，乘以调整倍数之后，重新赋值在该地质模型的网格上，并重新计算得到新的地层平均渗透率，以及调整倍数，直至调整倍数小于1.5且大于0.5时，此时的校正平均渗透率为考虑流动特征的地质模型的平均渗透率。
本实施例中，根据试井分析显示，动用面积内的平均渗透率为142mD，经过本实施例的方法第一次计算得到的校正平均渗透率为2191mD，调整倍数为15.31，大于1.5。
随后将5个圈层的平均渗透率同时除以15.31，在考虑网格尺寸以及渗透率的各向异性的情况下，重复迭代6次，最终计算得到的校正平均渗透率为159.52mD，调整倍数为1.12，小于1.5，因此，将该校正平均渗透率设置为本地质模型的渗透率。
为了验证本发明实施例优化后的渗透率的准确性，通过将本发明方法优化得到的渗透率带入模型中进行模拟，并将得到的结果与真实产气量进行对比，最终结果如图6所示；作为对比，本发明还给出了以现有技术得到的渗透率进行拟合得到的结果。
图中，常规方法拟合是指以面积加权平均计算的渗透率；新方法是指本发明实施例的方法。其中，采用常规方法拟合60天的生产动态，拟合之后最大误差为24.52％，最小误差为2.81％，平均误差为14.25％；而采用新方法拟合60天生产动态，拟合之后最大误差为14.94％，最小误差为0.02％，平均误差为4.06％，拟合准确性更好。从图中可以看出，本实施例得到的结果应用于模型时，准确性更高。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (8)
1.一种油气藏数值模型的历史拟合渗透率调整方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、收集数据，建立包含生产井的反映地层平面渗透率分布的地质模型并进行网格剖分，并获取每个网格的渗透率以及网格的二维尺寸；
S2、基于地质模型的流动状态，以井为中心，按照距离井最近的距离原则，将原有地质模型中井四周的动用面积的网格***划分为若干圈层，每个圈层厚度为一个网格；
S3、每个圈层作为一个渗流阻力体，计算每个圈层的平均渗透率，其中，每个圈层内的所有网格按照并联方式平均计算渗透率，同时计算每个圈层的平均特征长度；然后，将每个圈层的渗流阻力体按照串联方式，进行平均渗透率计算，该平均渗透率即为考虑流动方向的平均渗透率；
S4、将计算得到的平均渗透率和试井反演渗透率的比值作为调整倍数，当调整倍数不小于1.5或不大于0.5时，将原网格渗透率，乘以调整倍数之后，重新赋值在该地质模型的网格上，并重新计算得到新的地层平均渗透率，以及调整倍数，直至调整倍数小于1.5且大于0.5时，此时的校正平均渗透率为考虑流动特征的地质模型的平均渗透率。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述数据包括井数据、地层参数、地震参数、测井资料与解释数据、生产数据、试井分析数据。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述井数据包括构造位置、补心海拔、井深、井眼轨迹、井身结构、完钻层位、水平段长和油、套管尺寸，所述地层参数包括孔隙度、渗透率、含气饱和度等、流体PVT参数与Ⅰ类储层连续厚度，所述地震参数包括构造解释成果、断裂及天然裂缝预测属性体与人工裂缝反演属性参数，所述测井资料与解释数据包括：小层划分、储层物性参数和天然裂缝，所述生产数据包括单井生产数据，包括日产气量、日产液量、套压、油压与井底流压。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，建立地质模型后，对该模型进行网格划分，且网格方向与生产井的方向保持一致。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述校正平均渗透率通过下式计算： 式中，a表示网格圈层编号，且a＝1,2，……,A；A表示圈层的最大编号，表示第a圈层的平均网格特征长度；为第a圈层的校正平均渗透率。
6.根据权利要求1或5所述的方法，其特征在于，第a圈层的校正平均渗透率采用下式计算：且A和B通过下式计算：
式中，i表示生产井在x方向的坐标起点；i+n表示生产井在x方向的坐标终点；j表示生产井在y方向的坐标起点；ky表示y方向的渗透率；kx表示x方向的渗透率；下标表示网格；Δx为网格的x方向的步长，Δy为网格的y方向的步长，m表示累加循环变量。
7.根据权利要求1或5所述的方法，其特征在于，第a圈层的平均网格特征长度采用下式计算： 式中，i表示生产井在x方向的坐标起点；i+n表示生产井在x方向的坐标终点；Δx为网格的x方向的步长；Δy为网格的y方向的步长；m表示累加循环变量。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述圈层的划分方法为，以井为中心，将与井所在网格直接接触的所有网格，为第1圈层的网格，与第一圈网格直接接触的网格划分为第2圈层的网格，如此往复，直至所有网格划分完毕。
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