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数值模拟技术在剩余油分布规律研究中的应用_腾伟东

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数值 模拟 技术 剩余 分布 规律 研究 中的 应用 腾伟东
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140第十二届宁夏青年科学家论坛论文集数值模拟技术在剩余油分布规律研究中的应用腾伟东A付亮2,周建堂2,杨国强2(1.西安石油大学,陕西西安710065;2.中国石油长庆油田分公司第四采油厂,宁夏银川750006)摘要:大路沟四区块储层砂体结构复杂,非均质性强,目前油田开发进入“双高”阶段,高综合含水、高采出程度,明确油藏剩余油分布特征,改善油田开发效果,提高采收率意义重大。本文采用地质建模和油藏数值模拟一体化技术研究思路,在构造特征研究、精细地层对比、沉积相研究的基础上,建立精细的三维地质模型,利用油藏数值模拟软件建立了该区块油藏数值模型,并对区块地质储量、压力+、含水率及单井生产历史进行了拟合,地质储量相对误差为0.28%,单井含水率拟合符合率在85%以上,拟合结果较好。研究成果表明该区剩余油平面上分布在井间分流线附近和井网控制差、油井受效差的部位,纵向上剩余油分布在层内高原始含油饱和度未补孔部位。关键词:大路沟四区;三维地质建模;油藏数值模拟;剩余油分布StudyondistributionlawofremainingoilbyusingreservoirnumericalsimulationtechnologyTENGWeidong1,2,FULiang2,ZHOUJiantang2,YANGGuoqiang2(\.Xi"anUniversityofPetroleum9Xi^anShanxi110065,China;2.OilProductionPlant4ofPetroChinaChongqingOilfieldCompanytYinchuanNingxia150006,China)Abstract:4-Dalugoublockhavecomplexreservoirsandbodystructureandstrongheterogeneity,oilfielddevelopmenthasenteredintothephaseof"two-high"atpresent,toclearreservoircharacteristicsofre-mainingoildistributionandimproveoilfielddevelopmentefect’improvingtherecoveryfactorisofgreatsignificance.Afine3Dgeologicalmodelisbuiltupbymakingfulluseofthetechnologyofintegrated3Dgeologicalmodelingwithreservoirnumericalsimulationandbasedonthefinestudyofstructurefeature,finelayercomparisonandsedimentaryfacies.Thenumericalmodelofthisblockisestablishedbyreservoirnumericalsimulationandthehistorymatchingforgeologicreserves,pressure,watercutandsinglewellpro?ductiondateiscarriedout.Thematcherrorofgeologicreservesis0.28%andthematcherrorof85%singlewellsislessthan6%.Theresearchresultsshowthattheremainingoilsverticallyfocusontheunsweptedregionsbycurrentwellpatternandthehighpositionofmicrostructureswithdisplayingisolated.Keywords:4-Dalugoublock;3Dgeologicalmodeling;reservoirnumericalsimulation;remainingoildistri?bution高含水期油田开发与调整的研究内容可以概括为“认识剩1地质概况余油,开采剩余油”,开发难度比处于低、中含水期的油田要大得多,其难点之一就是确定剩余油分布及其饱和度变化规律。本靖安油田大路沟四区位于陕北斜坡,区域构造为以平缓的文用地质建模和油藏数值模拟一体化技术研究思路,利用油藏向西倾斜的单斜,地层倾角小于1°,其上由于差异压实作用发育数值模拟软件建立了该区块油藏数值模型,建立河流相沉积体多排轴线近东西向的鼻状隆起,局部构造为北部发育近东西向系地下储层构型控制的剩余油分布模式,以指导其他相似油田倾没的鼻状改造和局部小高点构造,构造落差在20m ̄30m,南的精细储层及剩余油分布研究。部发育为相对平缓的凹槽,构造圈闭0.1kmM).8km2,圈闭面积中国石油长庆油田分公司第四采油厂141小,由于河流砂坝的摆动迁移使砂体分布在空间上非均质性较三维栅状图,可以反映不同沉积微相的空间分布特征。为严重,从而形成岩性和局部构造共同作用的油藏类型。2.2储层参数模型长2油层属下三叠系延长组,埋深1350m,油层有效厚度结合研究区地质特征,储层岩石物理参数建模以相控建模18.0m,平均孔隙度为18.0%,平均渗透率为11.4mD,储层属河的原则,采用序贯高斯模拟方法,输入参数主要为变量统计参数流相交织河沉积体系,物源方向为北东方向,沉积微相有河道、(均值、标准偏差)、差函数参数(变程、块金效应等)及条件数据河道侧翼、河道间、心滩等,河道微相为优势相,呈北东一南西向等,包括:孔隙度、渗透率、含水饱和度、泥质含量及净毛比。展布,砂体连片,厚度较大,物性相对较好。按照上述思路分别建立了孔隙度、渗透率、含水饱和度、砂岩骨架参数模型,研究区孔隙度集中在14% ̄20%,渗透率大于2精细地质建模3.0mD,含油饱和度大于50%。2.1地质模型3油藏数值模拟为准确描述大路沟四区储层砂体的空间展布规律,建立了三维地质模型:(1)建立本区原始数据库,包括坐标数据、分层数3.1网格系统的建立及参数的输入据、储层数据等数据,建立了112口井的单井储层模型,为建立数值模拟采用Eclipse数模软件,为适应精细模拟的需要及储层三维空间分布参数提供了数据准备;(2)转换数据格式及建其小层及流动体之间夹层的变化,并考虑到计算机内存和模拟立层面,工区数据体格式转换包括层位数据、测井数据、分层数时间的限制,纵向上每3m取一个模拟层,将长2油藏划分为据等,进而生成构造层面文件,生成层参数文件;(3)建立地层构25个模拟层,其中3个小层(长2产、长2匕长22〇,从上到下依造格架模型、采用确定性建模方法,建立储层的空间格架。在构次划分为MM3个模拟层,四个流动单元所对应的模拟层造模型的基础上,在沉积模式的指导下,应用井资料(单井相剖为:长2严小层对应1模拟层,长2,3流动体对应2 ̄12模拟层,面或参数)进行井间三维预测(模拟或插值),建立相的三维分长2?流动体对应13 ̄25模拟层,网格系统为127x77x25,网格布,用相控模拟方法建立参数模型(孔隙度、渗透率、含油饱和度方向与应力方向一致,即近似NE30。,总网格数为24.4万个,本等参数)。次模拟中采用的流体及岩石物性参照大路沟三区的相关数据。根据研究区的开发现状及剩余油研究的需要,平面网格设3.2动态历史拟合及结果分析计为25m,纵向网格平均为0.5m,建立的模型网格为254x3.2.1区块储量拟合储层地质模型是数值模拟研究的基础,153x68,总网格数2642616,图1为研究区块沉积微相平面及而数值模拟研究又可通过历史拟合等手段来验证储层地质模型大路沟四区长2,3油藏沉积微相图大路沟四区长2,3油藏沉积微相栅状图大路沟四区长221油藏沉积微相图大路沟四区长221油藏沉积微相栅状图图1研究区沉积微相分布图142第十二届宁夏青年科学家论坛论文集,、flIBm::大路沟四区长2,3油藏孔隙度图大路沟四区长2,3油藏孔隙度图渗透率■_大路沟四区长2,3油藏饱和度图大路沟四区长2卩砂岩骨架模型.图2研究区长2,3储层参数模型的可靠性。通过多项开采指标的历史拟合使模拟模型更接近油拟合成功的基础上,对含水率和采油量进行拟合,两者之一拟合藏实际地质情况,更准确地反映地下油、气、水的分布规律。成功后,另一个也就拟合成功了;对于地层压力把拟合精度控制在拟合储量时,拟调参数主要有油层厚度、孔隙度和含油饱在适当的范围,根据试井解释资料指导渗透率参数场及多参数和度等。模型中的饱和度模型是根据测井电阻率曲线建模所得,综合调整,同时保证了压力计算的准确性。大路沟四区模拟计算根据油田生产动态作进一步修正,油藏边部无井控制区域含水的含水率基本与油田实际含水率变化趋势拟合,单井含水率拟饱和度,同时拟合过程中,对地层有效厚度和孔隙度也做了适当合符合率在85%以上,总体地层压力同样得到较好的拟合。调整。大路沟四区主力开采层位为长2人长2^其中长2?标定储量为297万t,此次应用容积法分别计算长2,3的储量为2584'甴■规#万t,拟合计算储量为254万t,绝对误差1.7万t,相对误差为0.28%,长2:1计算储量为357万t,拟合出量为364万t,绝对误在综合考虑大路沟四区区块储层物性及流体性质等参数的差-4.8万t,相对误差为-1.86%,拟合结果较好。影响,克服了应用剩余油饱和度描述剩余油的片面性的基础上,3.2.2区块动态历史拟合根据区块的实际情况,对生产井采剩余地质储量丰度等值图含油面积可在剩余地质储量丰度等值用定液量的方法,因而生产井的产液量自然得到拟合,在采液量图上表现出来,应用剩余地质储量丰度等值图能够真正反映地LUP4eLU?-?U?47如冰吵‘料uoe?诚想〇?,二^“MS^UJ?33,LutJ41IW4*邊知1■撕’汕祕峨%咖—二?_神说一?一I”輪咖#1'聊>‘靖輕,^sssassassaaaaaMawaaa攀L.j.|賊典0301536030590459120810图3大路沟四区长2,3剩余储量分布图中国石油长庆油田分公司第四采油厂143^W^^^―‘,《〇气―?'—…―一1—一,—一—K.??二?n:—一:??-?.?.,:WtUW^娜拟U,—丨祕,…—[ ̄" ̄J ̄["*.<tH49032308??6129W?;129323w發岭》-'图4大路沟四区长2?剩余储量分布图下剩余油分布。重要方向。4.1长2卩层剩余油分布(2)油藏数值模拟结果表明,拟合地质储量、含水率、采油量长2?剩余油平面上分布于油藏中东部原始含油饱和度较与实际情况基本一致,其分析结果为剩余油分布及挖潜提供可高的区域,井与井之间泄油半径之外的区域以及油层厚度大,产靠的分析依据。量低,累计产油少的区域。路11-47-路11-49一线、路11-53-(3)根据数值模拟结果,结合储量丰度图及等值图,平面上路11-55—线剩余储量较多,呈连片分布。大路沟四区生产井之间泄油半径之外为剩余油富集区,纵向上4.2长W层剩余油分布在层内高原始含油饱和度未补孔部位,层间有井网控制但未补长2?剩余储量分布于原始含油饱和度较高的地方,以油藏孔部位,是下一步主要挖潜方向。东北部8-50、8-51、8-52分布较集中,其余部位以注水井为中心,剩余油分布于井与井之间,注水未波及到的区域。参考文献:[1]谢俊,张金亮.剩余油描述与预测[M].北京:石油工业出版5挖潜方向社,2003.[2]刘玉山,杨耀忠.油气藏核心技术进展[J].油气地质与采收从模拟计算得出的剩余油饱和度平面及剖面图中均可以看t平,2002,:31—33.出,大路沟四区生产井之间泄油半径之外为剩余油富集区,平面人丄八士扣办「Tl虹,H[3]周炜,应用数值模拟技术研究剩余油分布规律[J].断块油上剩余油分布在井间分流线附近和井网控制差、油井受效差的#,,^一.丄、'田,2010,5(3):325-329.部位,纵向上剩余油分布在层内高原始含油饱和度未补孔部位,「nT[4]龙章亮,董伟,曾贤薇.储层随机建模技术研究[J].断块油层间有井网控制但未补孔部位,如生产长2,3层位未补孔长厶1今田200916(2)-61-63部位,生产长W层位未补孔2,3部位,在这些原始含油饱和度较n^x^高地区则含有大量剩余油,是后期主要挖潜方向。[5]性研究中的应用[J].断块油气田,2009,16(2):58-60.6[6]李少华,张昌民,张尚锋,等.沉积微相控制下的储层物性参数建模[J].江汉石油学院学报,2003,25(1):24-27.(1)三维地质建模技术是油田地质研究进一步发展的一个
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