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油藏数值模拟简介A Brief Introduction of Numerical Reservoir Simulation

1、什么是油藏数值模拟

2、油藏数值模拟软件介绍

3、油藏数值模拟目的

4、油藏数值模拟研究步骤

1、什么是油藏数值模拟

油藏数值模拟就是用数值的方法来解油藏中流体(相或组分)渗流的偏微分方程组。
所谓数值方法是一种近似的解法，即用离散化的方法把连续函数转变成离散函数，用计算机来求解。通常用的方法为有限差分法，也可用有限元法和谱分析方法。
油藏模拟就是把油藏在三维的空间里分为许多离散的单元，并且模拟油藏及流体在空间及一系列离散的时间步里的发展变化。与物质平衡方法一样的是，系统遵循物质守恒原理。

    建立油藏模拟软件，一般包括：

    • 质量守恒原理
    • 能量守恒原理
    • 运动方程（达西定律）
    • 状态方程
    • 辅助方程（如饱和度方程，毛管力方程等）

    按模型功能可以分为以下模拟：

    • 黑油模型
    • 状态方程的组分模型
    • 双重介质模型
    • 热采模型
    • 聚合物驱模型
    • 三元复合驱模型
    • 水平井模型

2、油藏数值模拟软件介绍

三大应用软件系列


黑油模型软件


三次采油软件


3、油藏数值模拟目的

    （1）初期开发方案的模拟

    • 评价开发方式；如：枯竭开采、注水开发等
    • 选择合理井网、开发层系、确定井位
    • 选择合理的注采方式、注采比
    • 对油藏和流体性质敏感性研究

    （2）对已开发油田历史模拟

    • 核实地质储量，确定基本的驱替机理（如：是天然驱，还是注水开发）
    • 确定产液量和生产周期
    • 确定油藏和流体特性
    • 提出问题、潜力所在区域

    （3）动态预测

    • 开发指标预测及经济评价
    • 评价提高采收率的方法（如：一次采油、注水、注气、化学驱等）
    • 剩余油饱和度分布规律的研究，再现生产历史动态
    • 潜力评价和提高采收率的方向
    • 专题和机理问题的研究

4、油藏数值模拟研究步骤

    （1）油藏模拟计划的拟定

    • 确定油藏工程问题
    • 制定模拟策略
    • 工作量估计和经费概算

    （2）模拟器的选择

    • 天然裂缝油气藏的模拟应用双重介质的裂缝模型
    • 凝析油气田开发以及注气油田开采应用组份模型
    • 视油、气田含富气或平气大小可采用组份或黑油模型
    • 稠油开发用热采注蒸汽模型
    • 注各种化学剂的三次采油应用化学模型
    • 而对一般油藏，模拟可选用常规油气田开发的黑油模型

    （3）数据准备

    • 表格数据
      • 油气PVT数据表（高压物性分析）,水及岩石PVT性质（高压物性分析）,油水相对渗透曲线,毛管压力曲线（岩心压汞实验）等,井筒流动数据等
    • 网格数据
      • 油藏顶面海拔深度,砂层厚度（有效）,孔、渗、饱参数岩石类型等
    • 动态数据
      • 完井数据：射孔、补孔、压裂、堵水、解堵日期、层位、井指数等；生产数据：平均日产油、日产水、日产气、平均油气比和含水比等；压力数据：井底流压、网格压力等；动态监测资料（分层测试、吸水、产液剖面等）
    • 其他数据
      • 主要包括算法选择、输入输出控制、油水井约束界限、油井定压定产等参数。

    （4）建立数值模拟数据文件

    根据模拟软件的不同，将所准备的数据写入计算文件中，注意各关键字的使用。

    （5）历史拟合

    历史拟合是油藏模拟中的一项极其重要的工作。一个油藏模型被建立起来以后，它是否完全反映油气藏实际，并未经过检验。只有利用将生产和注入的历史数据输入模型并运行模拟器，再将计算的结果与油气藏的实际动态相比，才能确定模型中采用的油气藏描述是否是有效的。若计算获得的动态数据与油藏实际动态数据差别甚远，我们就必须不断地调整输入模型的基本数据，直到由模拟器计算得到的动态与油藏生产的实际动态达到满意的拟合为止。由于历史拟合调整参数的目的是为了把真实油藏的描述搞得尽可能精确，所以，它是油藏模拟中不能缺少的重要步骤。

    （6）动态预测

    （7）编写报告

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