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薄互层低渗透油藏动态建模技术研究

2020-10-19李佳

石油研究 2020年2期
关键词:数值模拟

李佳

摘要:地质建模是利用有限的数据,结合工程师的判断,选取合理的地质统计学方法,对三维地质体实现定量表征。地质模型的准确性取决于地质认识的程度,而地质体由于埋在地下不能直接可见,较短时间很难实现对地质体的全部认识。因此,地质认识是一个长期漫长的过程,随着油田开发的不断进行,地质体的认识逐步加深。笔者按照地质模型建立的特点和应用特征,将地质建模分为资料分析、地质建模、模型检查、模型验证、模型跟踪等五个阶段,建模是个动态耦合的过程,本文以某油田CL块为例,详细阐述动态建模在薄互层低渗透油藏中的应用。

关键词:薄互层;非均质;动态建模;数值模拟

薄互层低渗透油藏纵向上层多、层薄,储层非均质严重,建立客观的地质模型难度大。本文以某油田CL块为例,针对开发中后期资料丰富及地质特征,提出了动态建模技术的思路,将建模分为数据分析、地质建模、模型检查、模型验证及模型跟踪等五个阶段,通过对地质体的反复认识,不断修正模型,减少储层的不确定性,提高模型的精度和质量。实际应用表明,该技术能够有效的支持薄互层低渗透油藏的地质建模,能够为该类油藏的深度挖潜提供技术支撑。

1.薄互层低渗透油藏地质建模

某油田CL块是在大型鼻状构造背景上被南北两条边界断层所夹持的地垒,主力含油层系为沙四上,为滨浅湖亚相的滩坝砂沉积。沙四上纵向上分为5个砂层组、21个小层,单层厚度一般为1-3米。经过四十多年的注水开发,剩余油分布极其复杂,本次研究选取的主力油层沙四上作为研究对象,在精细油藏描述的基础上,建立薄互层低渗透油藏的精细地质模型,为下步调整方案设计提供基础。

1.1资料分析阶段

为了准确地描述储层,增加剩余油预测的精度,多学科油藏研究已经成为油田开发中重要的技术手段。现代的油藏描述将油藏地质、地球物理、生产测井、试井、油藏模拟、经济评价和方案设计等多学科、多专业有机地结合起来,通过地质建模和油藏数值模拟,实现油藏的数字化、可视化。地质模型的准确程度取决于地球物理、生产测试等手段所获得资料的可靠性。

1.2地质建模阶段

1.2.1储层格架建模

薄互层低渗透油藏纵向上层多、层薄,常规的建模方法易造成穿层的现象。为了准确表征该类油藏层间的关系,使构造具有较强的继承性、层间保持合理的协调关系,本次利用层次建模的思路建立构造模型。层次性是地质现象的固有特性,是自然界中的普遍规律。因此,有必要对不同规模、性质、形态及方向的地质体开展油藏描述,分层次建立储层模型,更好地反映储层的变化规律。在地层格架建模中,按照由粗到细、由大到小的沉积序列,依次建立段、油组、小层、砂层的构造模型,组成合理的地层格架。首先利用地质分层数据和地震解释数据建立层沙四上的构造模型,其次在沙四段内部建立五个油组的格架模型,然后在油组内部建立小层模型,最后,在小层内部建立砂层模型。该模型既保证了地质构造的完整性,又较好地体现了薄互层砂体的空间展布特征。

1.2.2属性建模

随机模拟在表征不确定性和非均质方向具有不可替代的优势,在资料信息相对较少的开发早期阶段,具有较强的实用意义。但在资料丰富、成果较多、储层认识相对清楚的油田开发中后期,利用随机模拟开展属性建模,一方面由于信息量大易造成数据的冗余,另一方面随机建模中不确定性的累加效应,都会导致最终的储层地质模型和实际地质情况出现较大偏差。

1.3模型检查阶段

利用已有地质认识对模型进行验证是建模过程中至关重要的一步。对地质模型的验证与修正是个比较复杂的过程,修正质量与地质建模人员的水平、经验以及对工区的认识等许多因素有关。所建立的地质模型应该与静态认识基本一致,若存在较大差别,应该对建模的各个环节进行逐步检查。

2.应用效果

通过资料分析阶段对数据的筛选与分析、地质建模阶段选取合理的方法与理念、模型检查阶段的精心分析、模型验证阶段反复修正及后期的长期跟踪,建立了某油田CL块的三维地质模型。截至到目前,通过对三维地质模型的反复修正,工区模拟计算的综合含水率、油藏日平均产油量、油藏累计产油量等多项指标与实际油藏开采曲线吻合程度比较高,单井拟合率达到82%,说明建立的地质模型较好地反映了储层内部的结构特征,可用于剩余油预测,可作为开发调整的指导依据。

3.结论与认识

储层的不确定因素很多、很复杂,建立的地质模型并不是确定的、唯一的,其不能解决油田开发过程中遇到的所有问题。建立精确的地质模型是个长期的过程,随着地质工程师对储层认识程度的增加而加深。针对薄互层低渗透油藏的地质特征,本文提出了利用动态建模的思路建立储层地质模型,指出建立高精度的地质模型是个动态的过程。该技术围绕建立客观精确的地质模型,在资料分析阶段,通过对地质体的认识,筛选地质和生产数据;在建模阶段,综合运用地质、地震、岩心分析、测井、测试及生产动态等资料,利用层次建模技术建立储层的格架模型,利用相控建模技术建立属性模型;在模型检查阶段,从多个角度、多个方面,检查模型的合理性;在模型验证阶段,利用数值模拟技术,根据生产井的拟合情况,评价模型的可靠性;在模型跟踪阶段,根据新井地质资料、生产情况对模型进一步修正。动态建模技术是多学科交叉的方法,反复对模型进行论证与修正;并随着开发的不断深入,地质模型的精度更高、可靠性更强。

参考文献:

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