油田开发动态分析方法之油藏数值模拟重点优质PPT.ppt

1、4 4、注入油层中每一种物质（如聚合物、表活剂、碱等）的浓度分布。、注入油层中每一种物质（如聚合物、表活剂、碱等）的浓度分布。图图1-3 1-3 聚合物浓度分布图聚合物浓度分布图派生出的指标包括：派生出的指标包括：1 1、生产井的动态指标：全井和分层的产液、产油、含水、压力，采、生产井的动态指标：全井和分层的产液、产油、含水、压力，采出物浓度等。出物浓度等。图图图图1-4 1-4 单井日产液、累积产液曲线单井日产液、累积产液曲线单井日产液、累积产液曲线单井日产液、累积产液曲线图图图图1-5 1-5 单井日产油、累积产油曲线单井日产油、累积产油曲线单井日产油、累积产油曲线单井日产油、累积产油曲线

2、图图图图1-6 1-6 单井含水率变化曲线单井含水率变化曲线单井含水率变化曲线单井含水率变化曲线图图图图1-7 1-7 单井压力变化曲线单井压力变化曲线单井压力变化曲线单井压力变化曲线图图图图1-8 1-8 单井聚合物采出浓度曲线单井聚合物采出浓度曲线单井聚合物采出浓度曲线单井聚合物采出浓度曲线2 2、注入井的动态指标：全井和分层的注入量、注入压力、注入物浓度等。、注入井的动态指标：3 3、分层或单元的动态指标。、分层或单元的动态指标。4 4、区块动态指标。、区块动态指标。5 5、加密调整、层系调整、注采系统调整以及压裂、堵水，调剖、加密调整、层系调整、注采系统调整以及压裂、堵水，调剖 等增产

3、工艺措施下上述指标随时间变化规律的预测。等增产工艺措施下上述指标随时间变化规律的预测。图图图图1-9 1-9 单井注入量变化曲线单井注入量变化曲线单井注入量变化曲线单井注入量变化曲线图图图图1-10 1-10 单井注入压力变化曲线单井注入压力变化曲线单井注入压力变化曲线单井注入压力变化曲线图图图图1-11 1-11 单井聚合物注入浓度变化曲线单井聚合物注入浓度变化曲线单井聚合物注入浓度变化曲线单井聚合物注入浓度变化曲线第二节 数据输入要进行数值模拟，需要输入以下几方面的数据：要进行数值模拟，需要输入以下几方面的数据：1 1、网格划分结果、网格划分结果图图图图1-12 1-12 采油五厂杏十三区

4、模拟区块网格划分采油五厂杏十三区模拟区块网格划分采油五厂杏十三区模拟区块网格划分采油五厂杏十三区模拟区块网格划分2 2、静态数据、静态数据每个网格的：每个网格的：（1 1）深度；）深度；（2 2）有效厚度；）有效厚度；（3 3）砂岩厚度；）砂岩厚度；（4 4）渗透率；）渗透率；（5 5）孔隙度；）孔隙度；（6 6）裂缝渗透率；）裂缝渗透率；（7 7）裂缝、断层的发育情况。）裂缝、断层的发育情况。资料的获取：油藏描述或油藏精细描述结果。3 3、原始油气分布和压力变化、原始油气分布和压力变化 油油水水界界面面、油油气气界界面面位位置置，每每个个网网格格的的：原原始始地地层层压压力力、含含油油（气气

5、）饱和度、温度。饱和度、温度。图图图图1-13 1-13 原始油水分布图原始油水分布图原始油水分布图原始油水分布图 4 4、高压物性资料、高压物性资料 （1 1）原油的高压物性资料：粘度）原油的高压物性资料：粘度压力曲线、粘度压力曲线、粘度温度曲线、密温度曲线、密度度压力曲线、压缩系数压力曲线、压缩系数压力曲线、溶解油气比压力曲线、溶解油气比压力曲线；压力曲线；图图图图1-14 1-14 油相油相油相油相PVTPVT图图图图 图图图图1-15 1-15 气相气相气相气相PVTPVT图图图图 （2 2）天然气高压物性资料：）天然气高压物性资料：粘度粘度压力曲线、粘度压力曲线、粘度温度曲线、温度曲

6、线、密度密度压力曲线、压缩系数压力曲线、压缩系数压力曲线；（3 3）地层水高压物性资料：）地层水高压物性资料：（4 4）岩石高压物性资料：）岩石高压物性资料：压缩系数压缩系数压力曲线；（5 5）相对渗透率曲线。）相对渗透率曲线。5 5、注入、采出井动态资料、注入、采出井动态资料 注入、采出井井史。注入、采出井井史。6 6、分层测试、试油、试井资料、分层测试、试油、试井资料（可用于历史拟合）（可用于历史拟合）7 7、措施记录、措施记录 投产井井位、井型，措施类型、层位、时间。投产井井位、井型，措施类型、层位、时间。8 8、特殊驱油方式下所需要的资料、特殊驱油方式下所需要的资料 如：聚合物驱水溶液

7、粘度如：聚合物驱水溶液粘度浓度曲线、聚合物溶液流变曲线等浓度曲线、聚合物溶液流变曲线等图图图图1-16 1-16 聚合物溶液浓聚合物溶液浓聚合物溶液浓聚合物溶液浓-粘曲线粘曲线粘曲线粘曲线第三节 运算一、数学模型一、数学模型辅助方程辅助方程辅助方程辅助方程偏微分方程偏微分方程偏微分方程偏微分方程定解条件定解条件定解条件定解条件数值模型数值模型数值模型数值模型计算机软件计算机软件计算机软件计算机软件图图图图 1-17 1-17 模型建立过程模型建立过程模型建立过程模型建立过程图图图图 1-18 1-18 网格节点间的关系网格节点间的关系网格节点间的关系网格节点间的关系 如对于等温二维油、水两相单

8、介质中的渗流，任意一个网格中要求的未知如对于等温二维油、水两相单介质中的渗流，任意一个网格中要求的未知量是从量是从n n时间步到时间步到n+1n+1时间步的：时间步的：Poi,jPoi,j、Pwi,jPwi,j、Soi,jSoi,j、Swi,jSwi,j，数值模拟模型则是：，数值模拟模型则是：上上式式中中，i i和和j j取取不不同同值值的的时时候候，得得到到不不同同的的方方程程，所所以以上式实际上是一个包括很多个方程在内的方程组。上式实际上是一个包括很多个方程在内的方程组。公公式式中中系系数数的的取取值值有有不不同同的的方方法法，得得到到的的结结果果也也不不一一样样。下下面面需需要要对对它它

9、们进行专门的介绍。们进行专门的介绍。公公式式中中的的系系数数项项实实际际上上一一部部分分是是与与输输入入数数据据、要要求求的的未未知知量量本本身身全全部部或或部部分分有有关关的的变变量量，一一部部分分是是与与输输入入数数据据无无关关的的常常量量。它它们们之之间间的的关关系系由由达达西西定律来确定。定律来确定。由由于于很很多多系系数数中中包包含含了了要要求求的的未未知知量量，如如压压力力、饱饱和和度度等等，所所以以上上式式是是一一个个非非线线性性的的方方程程组组，在在数数值值模模拟拟中中求求解解时时，往往往往把把它它们们简简化化为为线线性性方方程程组组，而简化的方法不同则形成了不同的解法。一般有

10、以下几种处理方法：而简化的方法不同则形成了不同的解法。1 1、显式处理方法、显式处理方法 系数中的未知量直接用上个时间步时的值，直接得到一系数中的未知量直接用上个时间步时的值，直接得到一个线性方程组。个线性方程组。2 2、半隐式（或部分隐式）处理方法、半隐式（或部分隐式）处理方法 （1 1）系系数数中中的的未未知知量量一一部部分分直直接接用用上上个个时时间间步步时时的的值值，另另外外一一些些用用本本步步刚计算出来的值，也是得到一个线性方程组。刚计算出来的值，也是得到一个线性方程组。（2 2）系数做近似处理，如下图和公式所示。）系数做近似处理，如下图和公式所示。图图图图1-19 1-19 系数处

11、理方式系数处理方式系数处理方式系数处理方式3 3、全隐式处理方法、全隐式处理方法 系系数数中中的的所所有有未未知知量量都都直直接接用用本本时时间间步步的的值值，但但采采用用迭迭代代算算法法，迭迭代代初初值用上个时间步的值，而每一步迭代计算则是解一个线性方程组。值用上个时间步的值，而每一步迭代计算则是解一个线性方程组。简化成线性方程组后，在计算机上只是求解线性方程的问题了。以以上上处处理理方方法法，都都是是对对准准确确方方程程的的简简化化，存存在在一一定定的的误误差差，在在实实际际运运用用时时，要要进进行行选选取取。显显式式处处理理方方法法，简简单单且且速速度度快快，但但误误差差较较大大，有有时

12、时计计算算时时误误差差会会越越来来越越大大，即即所所求求的的解解不不收收敛敛，这这时时就就不不能能用用这这种种方方法法。半半隐隐式式方方法法有有时时也也有有这这种种情情况况。全全隐隐式式方方法法则则不不会会出出现现解解不不收收敛敛的的问问题题，是是一一种种最最可可靠靠的的方方法法，但但这这种种方方法法没没计计算算一一个个时时间间步步，都都需需要要进进行行若若干干次次的的迭迭代代计计算算，即即要反复求解多次线性方程组。要反复求解多次线性方程组。二、计算机软件二、计算机软件 油油藏藏数数值值模模拟拟软软件件则则是是在在计计算算机机上上实实现现上上述述过过程程的的程程序序。按按着着功功能能可可分分为

13、为：黑黑油油模模型型、组组分分模模型型、聚聚合合物物驱驱模模型型、化化学驱模型、热力驱模型等。学驱模型、热力驱模型等。并并行行算算法法：把把线线性性方方程程组组分分成成若若干干组组，分分别别在在不不同同的的计计算机上计算。算机上计算。三、前处理三、前处理 就就是是把把需需要要输输入入的的内内容容输输入入到到计计算算机机里里，并并形形成成数数据据库库，比比较较好好的的前前处处理理软软件件，则则具具有有与与地地质质建建模模一一体体化化的的功功能能，直直接接可可以以调调出出地地质质模模型型的的数数据据体体，并并可以作出各种图形、曲线和数据表。可以作出各种图形、曲线和数据表。四、后处理四、后处理 把把

14、结结果果输输出出部部分分的的数数据据形形成成数数据据库库，并并处处理理成成需需要要的的图图形形、曲曲线线和和表表格格等等 。图图图图1-21 1-21 剩余油量场剩余油量场剩余油量场剩余油量场图图图图1-22 1-22 输出表格控制输出表格控制输出表格控制输出表格控制五、历史拟合五、历史拟合 由由于于输输入入数数据据、数数学学模模型型、解解法法和和计计算算机机程程序序不不可可避避免免地地存存在在误误差差，所所以以，计计算算结结果果也也必必然然有有误误差差。为为了了使使预预测测结结果果更更准准确确，要要对对输输入入数数据据进进行行修修正正，使使预测的产量、含水率、压力等指标与实际值吻合，这就是历史拟合。预测的产量、含水率、压力等指标与实际值吻合，这就是历史拟合。图图图图1-23 1-23 累积产油量拟合曲线累积产油量拟合曲线累积产油量拟合曲线累积产油量拟合曲线图图图图1-24 1-24 日产油量拟合曲线日产油量拟合曲线日产油量拟合曲线日产油量拟合曲线图图图图1-25 1-25 含水拟合曲线含水拟合曲线含水拟合曲线含水拟合曲线图图图图1-26 1-26 压力拟合曲线压力拟合曲线压力拟合曲线压力拟合曲线第四节 数值模拟的局限性油藏数值模拟有以下油藏数值模拟有以