超大规模油藏数值模拟技术

为了更准确地分析剩余油,搞好特高含水后期的调整挖潜,需要超大模型数值模拟提供技术支撑。采用两步预处理方法提高模拟器运算能力,按照模型分割与回填的方式建立超大模型历史拟合方法。应用实例表明,新构建的求解器具备了千万级节点运算能力,模型分割与回填的方法适合于超大模型的历史拟合。

水平井井筒与气藏流动耦合数值模拟研究

水平井技术不断发展与成熟,已经成为动用地质储量行之有效的方法,并逐渐在气藏的开发中广泛应用。随着水平井研究的不断深入,有大量学者认为,水平井井筒流动与直井有着明显区别。水平井水平段的流动是变质量流动,井筒与储层之间存在流动耦合。在水平井产能设计中不能忽略井筒损失的影响。近年来数值模拟技术不断完善,主流模拟软件已经推出模拟结果的三维显示功能。利用数值模拟软件,研究水平井井筒与储层的流动耦合,使理论公式计算与研究成果展示结合起来,能够更直观地认识渗流规律。主要应用Eclipse软件中的多段井模拟技术,以实际区块的水平井数据为基础,研究井筒损失对水平井的影响以及井筒与气藏的流动耦合规律,认为水平井井筒的紊流是影响水平井产能的主要因素,投产初期控制产气量,维持较低的生产压差,可以延长无水采气期,提高开采效果。

考虑水平井井筒摩阻效应的数值模拟研究

水平井井筒流动与直井有着明显区别。水平井水平段的流动为变质量流动。需要考虑井筒摩阻效应对水平井产能的影响。本文主要应用E clipse软件中的多段井模拟技术,研究在考虑井筒摩阻情况下,水平井井筒的流动规律。在靠近水平井井筒趾端的位置,压力变化较小,越靠近跟端,压力变化越大。从开发指标看:随着趾端注入量的增加,无水采出程度增加,达到1.2~1.3倍时最大,而后又开始下降。

大庆油田水驱油藏模拟特色技术

针对大庆长垣高含水后期剩余油精细描述对油藏模拟的技术需求,建立了主从方式并行架构、雅可比矩阵区域分解算法、线性系统两步预处理解法,形成了超大规模分布式并行油藏模拟技术;针对大庆外围特低渗油藏的模拟问题,建立了统一的非线性渗流模型和考虑拟启动压力梯度的井—网格方程,开发了适合裂缝、压敏和非达西的油藏模拟技术;针对大庆油田长期、大量实施分层注水措施的开发特点,建立了考虑嘴损机理的井底流动分段控制方程,形成了分层注水工艺的准确模拟技术;针对特高含水期低效、无效循环识别问题,建立了描述每口注水井注入水的浓度方程及其并行求解方法,开发了无井数限制的注水跟踪模拟技术。这些被广泛应用的特色技术,持续支撑了大庆已开发油田精细油藏描述工作的全面覆盖和质量提升,对水驱剩余油高效挖潜起到了良好作用。

松辽盆地古龙页岩油人工油藏的动态模拟及预测

古龙页岩油为陆相原生原储型油气藏,发育微米孔、纳米孔和页理缝,大规模改造后形成了流体传输机制复杂的"人工油藏"。页岩油储层孔渗极低,常规实验方法很难获得准确的孔隙度、渗透率、饱和度、相渗曲线、压裂缝网参数等数据,目前,基于前期探评工作对储层性质和改造效果的认识,可把这种油藏看成一个灰箱系统,为精细描述各压裂段内流体输运机制,运用CMG软件建立了井A1的"一簇一网格"的单井地质模型,通过拟合稳定生产气油比的复配流体PVT实验数据,建立了体相流体组分模型。运用LS-LGR-DK裂缝刻画技术实现了人工主缝及改造次缝的刻画,探索了压实作用、气相非达西效应、纳米孔隙流体相态对产能的影响,在实现压裂液注入模拟的基础上,通过对典型井返排和生产历史的模拟拟合,反演了储渗性质、输运机制及参数,分析油气产量特征及影响因素,认识开发早期规律,预测了EUR(估算最终可采储量)。初步探索出了页岩油数值模拟方法和流程,研究成果为古龙页岩油开发设计优化提供了一定的支持。

相态模型中确定C7-C38碳数组含量的方法

CO_2驱数值模拟不仅需要成熟配套的商业化组分模拟软件,还要求相态模型能准确描述CO_2与原油体系的PVT性质。而原油组成复杂,实验室检测只能确定部分组成的摩尔分数,无法准确确定重碳数组的摩尔分数,导致相态模型使用的原油组成与真实数据存在一定偏差,影响了相态模型的可靠度。通过数学建模方法,利用已有实验室分析结果,求解重碳数组的摩尔分数,实现细致准确描述原油各组成含量,提高了相态模拟结果的可靠度。

平衡枚举法在断块油田数值模拟中的应用

油藏数值模拟初始化是指建立模型的初始饱和度和压力分布,有平衡法和非平衡法之分。现有的平衡初始化方法是通过相渗曲线的束缚水端点建立模型的初始饱和度分布。这种做法构建的饱和度模型是一个定值的属性场,对于纯油区的模拟影响不大。但是对于没有统一油水界面的油藏,这种方法并不适用。非平衡的方法虽然可以实现网格饱和度的随意赋值,但不能保证模型初始状态的稳定。因此提出了采用平衡枚举法,利用端点标定技术,结合精细地质的含油饱和度成果,实现数值模拟饱和度模型的建立。在复杂断块应用表明,该方法能够继承精细地质建模的饱和度成果,描述实际的油水分布关系,又能够保证模型初始的平衡状态,提高了历史拟合的可靠度。