PETREL软件在油藏数值模拟研究中的应用

PETR EL软件在油藏数值模拟研究中的应用Ξ

向传刚

(大庆油田有限责任公司第七采油厂,黑龙江大庆　163517)

摘　要:在油藏数值模拟研究中,油藏数据流处理和生产历史拟合花费了数值模拟人员大量的时间。考虑到Petrel软件在人机交互计算及三维可视化方面的技术优势,以大庆PN油田七断块油藏为例,介绍了其优势功能在油藏数值模拟研究中的充分应用,实现了地质建模与数值模拟的软件一体化,方便了数据流处理,提高了历史拟合效率和精度,为该类断块油藏剩余油挖潜提供了更加直观、准确的依据和目标。

关键词:PETR EL;数值模拟;人机交互;三维可视化

目前,Petrel软件已经成为我国各大油田最常用的建模软件,其在相控建模算法、人机交互、函数计算和三维可视化方面具有其他建模软件不可比拟的优势〔1〕。然而其诸多优势功能的充分应用还没有得到足够的重视,尤其是在油藏数值模拟研究中,更有待加强应用,这对提高油藏数值模拟数据处理的效率及数模人员的多学科协同工作水平具有一定的现实意义。考虑到Petrel软件与ECL IPSE等主流数值模拟软件的兼容性,将Petrel软件的技术优势充分体现在油藏数值模拟研究中,可实现油藏地质建模与数值模拟真正意义上的一体化。论文拟以大庆PN油田七断块油藏为例,充分应用Petrel建模软件的人机交互计算及三维可视化功能,提高油藏区块数值模拟效率和精度,并最终实现剩余油定量三维可视化描述,对油藏的综合调整及措施决策具有指

导意义。

1　PETR EL在数值模拟研究中的可应用功能介绍众所周知,采用目前较为先进的Petrel软件,可以建立接近油藏实际地质特征的全三维精细地质模型〔2～3〕。当考虑到计算工作量,地质模型需经过一些“粗化”转化为油藏数值模拟所需的初始油藏模型,即用一系列等效粗网格去“替代”原地质模型的细网格,并使其能反映原模型的主要地质特征和流动响应特征。Petrel软件的网格粗化功能直接实现了三维精细地质模型向粗化模型的转化。

事实上,Petrel软件是一个真正意义上为油藏数值模拟服务的软件,如图1所示,将Petrel充分应用于油藏数值模拟研究中,除了能建立精细地质模型并提供粗化模型外,其可应用技术功能还包括:模型分区处理、三维可视化显示、人机交互参数调整、

用的经验,进行必要的理论研究。从作用原理上探讨品种的开发以及创造新的防缩孔流平剂提供理论上的依据,指导其发展,进入分子结构与功能效应的设计阶段。

[参考文献]

[1]　涂料流平剂的应用研究进展.D evelop ing of

study on pain t R heo logical A gen t.

[2]　黄玮,黄琪.涂料技术与文摘Coatings

T echno logy and A b stracts.

[3]　杜威华,尹国强,康正.粉末涂料流平剂的合成

Syn thesis of leveling A gen t fo r Pow der

Coatings.

The Coa ti ng Progresses from the Fla tti ng Agen t Research

CH EN G Chun-p ing D IN G Y ong-p ing

(Inner M ongo lia U n iversity of Scien tific and T echno logy B ao tou T eacher’s co llege014030) Abstract:F low ed au tom atically the even p u lp is a k ind has the i m po rtan t fundam en tal research value and the b road app licati on p ro spect new functi on coating,the p resen t paper m ain ly in troduced the coating flatting agen t,like so lid state flatting agen t RB503,flatting agen t RB505,general flatting agen t T988 research su rvey.

Key words:Coating;F latting agen t;T he Coating H elp s the M edicinal P reparati on

Ξ收稿日期:2009-05-21

作者简介:向传刚(1982-),男,2007年7月毕业于成都理工大学,获油气田开发工程硕士学位,助理工程师,现在大庆油田有限责任公司第七采油厂地质大队攻关队工作,主要从事多学科油藏描述研究。

选定剩余油挖潜对象等。下面以大庆PN 油田七断块数值模拟研究为例,对它们的应用分别作详细阐述

。

图1　PETR EL 在数值模拟研究中可应用功能

及工作流程图

2　应用PETR EL 建立相控精细地质模型2.1　断块概况

大庆PN 油田七断块开发层位系葡I 油层组,为一套细粒砂岩与绿灰色粉砂质泥岩组合,属三角洲前缘相沉积,纵向上划分为11个小层21个沉积单元。区块含油面积4.9km 2,地质储量170×104t ,原始地层压力12.7M Pa ,饱和压力6.9M Pa 。1985年5月采用300×300m 反九点面积注水井网投入开发,至2008年底共投产油水井45口,其中油井32口,注水井13口。目前该区块累积产油52.8×104t ,累积产水58.1×104m 3,累积注水197.5×104m 3,采出程度31.0%,综合递减率2.1%,综合含水71.6%,含水上升率2.9%。

2.2　PETR EL 建模流程

Petrel 软件是现阶段油田应用最为广泛的建模

软件,有关应用该软件建立相控精细地质模型的研究方兴未艾〔4～5〕,就其方法和原理本文这里不再赘述,主要流程如下:①建模前的数据准备:井数据(包括井的分层数据、测井解释成果、井斜数据等与井眼有关的数据)、三维地震解释资料;②建立构造模型,它由断层模型和层面模型构成。以密井网测井资料为基础,用三维地震断层解释资料作约束,通过断点精细组合,建立了有6条断层的断层模型,并在此基础上结合地质分层数据,以三维地震层解释层面为约束面,最终建立起三维可视化的构造模型;③采用GPTM ap 软件对PN 七断块沉积单元相带图进行数字化,并将数字化成果导入前面所建的地质模型中,采用直接赋值的方法建立沉积相模型。④相控属性建模是在对物性参数如孔隙度、渗透率进行模拟时考虑该实物性参数点所处位置的沉积微相类型影响的一种建模方法,不同沉积微相类型物性参数的期望值与方差通常不同,而且其空间相关性也不一样,因此对物性参数插值时需要按其所属的沉积微相类型分别进行。实践证明,采用这种方法建立的属性模型更符合地质规律和认识〔6〕。

3　PETR EL 在油藏数值模拟中的实际应用3.1　应用Petrel 软件建立粗化地质模型

针对区块井距较大的情况,在平面上采用50m 间距的网格进行粗化,共设计35×144×21=105840个网格。粗化时利用分层数据进行质量控制,层与层之间根据层序走向和地质特征设定尖灭和剥蚀,使之符合真实地质层序。

在应用Petrel 软件粗化地质模型的过程中,出现了粗化后模型与三维精细地质模型不一致的情况,为正确表征地下砂体分布,应用Petrel 软件的交互相修改功能对模型进行了人工及时修正(图2),保证了粗化模型的等效性和数值模拟的精度

。

图2　应用PETR EL 软件人机交互修正沉积相间连通情况

3.2　应用Petrel 软件进行模型分区处理

在应用ECL IPSE 进行数值模拟的过程中,由于油藏的非均质性和流体分布的复杂性,要想提高模拟精度,需对油藏进行分区处理,它们包括平衡分

区、饱和度分区、地下流体分区、状态方程分区、热采分区及储量输出分区等等,其中最常用到的是平衡分区(EQLNUM )、岩石类型分区(SA TNUM )、地下流体分区(PV TNUM )。如油藏有多个油水界面,或多个压力系统,模型就需要建多个平衡分区;如油藏有不同岩性,不同的相渗曲线,模型就需要建多个岩石类型分区;如油藏不同区域有不同的流体类型,比如有的地方粘度大,有的地方粘度小,模型就应该建多个流体分区。然而模型中这些分区的网格分布往往不规则且复杂,用PETR EL 软件的人机交互相功能新建交互相,对不同分区的网格用鼠标去充填不同交互相而形成交互相模型(所有网格的相代码必须为大于1的自然数),导出数据场并在文件头加相应关键字就可以作为数值模拟分区数据场文件参与计算,这样就很方便的实现了模型的分区处理。3.3　Petrel 软件三维可视化显示模拟结果

考虑到Petrel 软件与ECL IPSE 软件的兼容性,Ecli p se 的模型可以反向导入到Petrel 中进行显示。通过测评,Petrel

软件能够将Ecli p se 的项目文件完

整的导入到Petrel 中去,并随着模拟的时间步进行三维动态显示。在三维动态显示模型中,通过切片和三维空间局部放大功能,“走进”油藏,对拟合不完善地区进行动态分析,观察注入水的水驱方向和效率,着手调整层间矛盾,从而达到对生产历史的不同时间段的最佳拟合。

3.4　基于Petrel 软件的属性参数调整

Petrel 软件三维可视化显示功能极大地方便了三维地质建模工作人员和油藏数值模拟工作人员对地质模型的深化认识,有利于油藏研究人员多学科协同工作,对拟合过程中出现的动静不符地区的参数场进行及时修正,并兼顾地质模型的合理性。通常需要修正的是相带线上或夹层处的传导率或渗透率,使其更符合地下流体流动实际情况。将数值模拟结果数据流导入Petrel 软件后,再充分应用Petrel 软件的计算器新建一个人工交互相模型,用鼠标刷出要修改区域的网格并赋交互相代码值,并运用Petrel 软件中的属性计算器中的if 函数实现对待调整的网格直接赋值或乘一个倍数(图3),将其调整结果再次输出到数值模拟数据流中进行计算,如此循环,实现了建模—数模软件真正意义上的一体化,提高了模拟效率。

图3　应用PETR EL 软件人机交互及函数计算功能修正地质参数示意图

3.5　应用Petrel 软件选定剩余油挖潜对象

数值模拟采用Petrel 软件的以上功能对大庆PN 油田七断块油藏油水两相进行了历史拟合,区域储量、累积产量及综合含水率拟合误差达到5%;单井模拟末期产量、含水率拟合误差控制在5%以内,总体合格率达到85%以上,一定程度上量化了剩余油的分布。将模拟剩余油量化结果导入Petrel 软件中,实现了剩余油的定量可视化描述,对各沉积单

元内部剩余油分布一目了然。

油田进入注水开发中后期,剩余油整体分散但局部富集,完善注采关系应以单砂体为调整单元〔7〕。

应用Petrel 软件的人机交互相计算功能,计算每一

个单砂体的模拟储量和采出程度,然后结合饱和度分布图选择措施调整对象,其结果更为可靠。以该区块葡32层为例,运用Petrel 软件计算四个单砂体的模拟储量和采出程度,结合数值模拟饱和度分布情况可以看出B 单砂体的采出程度不高,剩余油储量可观;A 砂体虽然采出程度相对较高,但剩余油储量大且局部富集;而D 砂体虽然剩余油饱和度高,但剩余油储量较小。因此结合数值模拟结果,作区块调整时应首先以A 砂体南部和东部、B 砂体北部为重点调整对象。

图4　PN油田七断块葡32层砂体采出程度及剩余油饱和度分布图

4　结论

①Petrel软件可做到完全为数值模拟工作服务的目的,实现建模—数模软件真正意义上的一体化,提高了数值模拟效率和精度。

②应用Petrel软件可以为油藏数值模拟建立相控三维精细地质模型,并经网格粗化功能转化为油藏数值模拟所需的初始油藏模型,应用Petrel软件的人机交互相功能对粗化模型进行及时修正,也可应用Petrel软件模型作分区数据流处理。

③应用Petrel软件三维可视化功能显示数值模拟成果,有利于油藏研究人员多学科协同工作。拟合过程中,首先对拟合不完善地区进行动态分析,调整层间矛盾,其次应用交互相及函数计算功能对动静不符地区的参数场进行修正。

④应用Petrel软件对剩余油模拟结果进行人机交互计算,形象、直观、快速的分析了单砂体剩余油储量及采出程度,为该类断块油藏综合调整及措施决策提供了更加直观、准确的依据和目标。

〔参考文献〕

[1]　席国兴,沈忠山,王玉祥,等.杏北地区精细油

藏描述技术的深化与应用[J].大庆石油地质

与开发,2006,25(5):41～44.

[2]　谷团,张吉昌,程建平,等.油藏建模技术在老

区挖潜中的应用[J].特种油气藏,2006,13

(1):53～55.

[3]　吴永彬,张义堂,刘双双,等.基于PETR EL的

油藏三维可视化地质建模技术[J].钻采工艺,

2007,30(5):65～66.

[4]　王家华,张团峰.油气储层随机建模[M].北

京:石油工业出版社,2001:52～64.

[5]　张淑娟,邵龙义,宋杰,等.相控建模技术在阿

南油田阿11断块中的应用[J].石油勘探与开

发,2008,35(3):355～361.

[6]　计秉玉,赵国忠,王曙光,等.沉积相控制油藏

地质建模技术[J].石油学报,2006,27(S1):

111～114.

[7]　方艳君,刘端奇,王天智,等.喇萨杏油田注采

系统适应性评价及调整方式研究[J].大庆石

油地质与开发,2007,26(3):72～75.

Application of Petrel Sof tware I n the Study of Nu m er ical Si m ulation of O il Reservo ir

X iang Chuan-g ang

(N o.7O il P roducti on Company of D aqing O ilfield Company L td.,D aqing163517,Ch ina) Abstract:In the study of num erical si m ulati on of o il reservo ir,it w ill take operato r m uch ti m e in data stream p rocessing and p roducti on h isto ry m atch ing.Considering the advantages of Petrel softw are in H um an-Computer Interacti on calculati on and3D visualizati on,the app licati on of w h ich has been introduced in the Seventh block of PN area in D aqing o ilfield.T h rough the research,it has been comp letely show n the p reponderant functi on of Petrel system in reservo ir si m ulati on,ach ieved the integrati on of geo logic modeling and num erical si m ulati on;w h ich is benefit fo r data stream p rocessing and i m p roving the efficiency and p recisi on of p roducti on h isto ry m atch ing.M eanw h ile,it p rovides the mo re intuiti onistic and exact basis to residual o il tapp ing in such a fault block resrvo ir.

=====油藏数值模拟简介

油藏数值模拟油藏数值模拟是随着电子计算机的出现和发展而成长的一门新学科，在国内外都取得了迅速的发展和广泛的应用。 1953年美国G..H.BUCE等人发表了《孔隙介质不稳定气体渗流的计算》后，为用数值方法计算油气藏渗流问题开辟了道路。三十多年来，由于大型快速电子计算机的迅速发展，大大地促进了数值模拟方法的广泛应用。20世纪60年代初期研究了多维多相的黑油模型；20世纪70年代初期研究了组分模型、混相模型和热力采油模型；20世纪70年代末期研究各种化学驱油模型。目前，黑油、混相和热力采油模型已经投入工业性应用，并已经成为商业性软件，化学驱油模型也正日趋完善。油藏数值模拟方法是迄今为止定量地描述在非均质地层中多相流体流动规律的惟一方法。例如许多常规方法要假定油层为圆形的均匀介质，如油藏几何形状稍复杂一些，且为非均质介质，则求解非常困难，甚至无法求解。而对油气藏数值模拟而言，计算形态复杂的非均质油藏和计算简单形态的均质油藏工作量几乎是一样的。因此油藏数值模拟可解决其它方法不能解决的问题。对于其它方法能解决的问题，用数值模拟方法可以更快、更省、更方便、更可靠地解决，并增加其它分析方法的可信度。一个油气藏，在现实中只能开发一次。但应用油藏数值模拟，可以很容易地重复计算不同开发方式的开发过程，因此人们可以从中选出最好的开发方法。

因此，对油藏工程师而言，数值模拟给动态分析提供了一种快速、精确的综合性方法；对管理者而言，数值模拟提供了不同开采计划的比较结果；对尚无经验的工程师而言，数值模拟则是有效的培训工具。数值模拟研究的主要工作程序对一个油气藏进行综合的数模研究，往往需要花较大的精力和较长时间（有时会达一年甚至更长的时间），同时还对计算机硬件和技术人员有很高的要求，然而尽管在不同的项目中，面对的问题会千差万别，但大多数油藏数值模拟的基本研究过程是一样的。为了使读者一开始就对数模研究工作有一个明确的整体概念，下面简要地介绍一下油藏数值模拟的主要工作程序。问题的定义：开展油藏数模工作的第一步，是确定研究的目标和范围。即首先要给本次数模研究一个明确的定位，明确本次模拟要解决的主要问题是什么，需要研究哪些油藏动态特性，这些项目的完成对油藏的经营管理者会产生什么影响等等。从而根据项目的要求进行数值模拟研究程序设计，并收集有关的油藏基础地质、流体及生产动态数据。数据的检查：一旦把数据收集起来以后，必须对这些来自不同渠道的数据进行鉴别，再组织和再检查，看收集到的数据是否足够，是否都合格。如果取得的数据，依靠经验和评价方法进行修正和补充后仍不合要求，那就需要修正或重新确定研究目标。

ECLIPSE 高级油藏数值模拟器

1 ECLIPSE －先进的油藏数值模拟研究工具 ECLIPSE 油藏管理决策的标准化工具 ECLIPSE 家族数值模拟产品，综合了地球物理、地质、油藏工程、钻井工程、采油工程、经济评价等多学科知识，准确预测不同条件下油藏开发动态。ECLIPSE 的强大功能架设了一座从地球物理学和地质学通往经济世界的桥梁。 ECLIPSE 软件为数字油田实现成功的商业决策；它充满活力，适用于油田开发的各个阶段。从设计早期的生产井和地面设备到提高采收率技术中问题的解决，ECLIPSE 油藏数值模拟工具允许科研人员科学的管理油气藏中的流体驱动。 ECLIPSE 的预测功能实现油气藏的优化开发。ECLIPSE 软件针对不同的方案，预测油气藏的开发动态。基于ECLIPSE 预测结果，油田公司能做出准确的决策，从而降低投资风险和开发的不确定性。 ECLIPSE 为所有的油气藏提供： ? 地质模型建立和地质储量计算 ? 油气藏地质模型不确定性评估 ? 油气田开发决策优化 ? 油气藏开发机理研究 ? 流体相态准确预测 ? 不同压力、温度、时间条件下油气藏动态特征 ? 采收率最大化 ECLIPSE 国际认可的数值模拟工业标准 ECLIPSE 自1983年进入商业数值模拟市场以来，始终占据着数值模拟技术的前沿。它的领先水平与不断创新赢得了全球70%以上的市场份额，是众多国际知名公司认可和推崇的研究工具。 ECLIPSE 家族提供了一套完整的数值模研究工具，涵盖了从地质建模到历史拟合、开发预测、生产优化的整个开发研究流程。 ECLIPSE 不仅包括标准的有限差分模拟器ECLIPSE BlackOil 黑油、ECLIPSE Compositional 组分和ECLIPSE Thermal 热采，还包括快速准确的流线模拟器ECLIPSE FrontSim 。结合大量的ECLIPSE 高级选项，最大限度地模拟油气田开发的全过程，最大化地满足客户的需求。 ECLIPSE 提供全隐式和IMPES 、AIM 、IMPSAT 解法，实现数值模拟速度与精度的平衡。软件支持跨平台操作，可运行在Linux (SUN ，HP ，DELL ，SGI ，IBM 等) 和Windows 系统上；所有模拟器都支持多处理器的并行计算。

油藏数值模拟目的

数值模拟的目的 (一)、为什么开展油藏数值模拟工作研究和开发一个油田是一个复杂的综合性的科技问题，高精度的地震资料的处理解释提供研究区域的构造、断层、边界及其走向，但地震纵向分辨率受到限制，不能很好的反映一个同相轴(地震道) 中沉积砂体的物性变化特征；测井可较好的反映到小于1米以下沉积砂体的物性特征，提供可靠的地层对比结果。但作为新老油田开发方案的研究及剩余油分布的研究，是地震、地质、测井理论方法都无法做到的。地质上仅定性或半定量分析，测井用于生产监测不能以点带面。惟独油藏数值模拟工作可再现生产历史，定量分析剩余油潜力；并做到室内研究投入少、时间短，还可进行开发方案优选及经济评价工作。所以总公司强调开发方案的部署一定要开展数值模拟工作。值得强调的是油藏数值模拟工作提倡一体化，注重前期的地震解释和测井解释即油藏描述工作。 (二)、油藏数值模拟的目的在进行油藏数值模拟工作前，首先应根据油田开发过程中存在难以解决的实际问题，提出开展此项工作的目的及意义，即最终所要达到解决问题的目标是什么？一般通过油藏数值模拟可进行以下研究工作： 1. 初期开发方案的模拟 1) .评价开发方式；如：枯竭开采、注水开发等。 2) .选择合理井网、开发层系、确定井位； 3) .选择合理的注采方式、注采比； 4) .对油藏和流体性质敏感性研究。 2. 对已开发油田历史模拟 1) . 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。)； 2) .确定产液量和生产周期； 3) .确定油藏和流体特性； 4) .提出问题、潜力所在区域。 3. 动态预测 1) .开发指标预测及经济评价 2) .评价提高采收率的方法(如：一次采油、注水、注气、化学驱等) 3) . 剩余油饱和度分布规律的研究,再现生产历史动态诸如：研究剩余油饱和度分布范围和类型； ?单井调整：改变液流方向、注采井别、注水层位； ?扩大水驱油效率和波及系数； 4) .潜力评价和提高采收率的方向诸如： ? 确定井位、加密井的位置；

油藏数值模拟学习心得

通过了几节课的“油藏数值模拟课”的学习，我知道了“油藏数值模拟”是应用计算机研究油气藏中多相流体渗流规律的数值计算方法,它能够解决油气藏开发过程中难以解析求解的极为复杂的渗流及工程问题,是评价和优化油气藏开发方案的有力工具。它主要是让我们石油石油工程专业的学生掌握一些基本的油藏数值模拟技术和技巧,学习基本的油藏渗流数学模型及其解法、计算方法和应用方法,培养我们用计算机解决油藏开发问题的能力。 “油藏数值模拟”涉及的学科较多,利用数学知识和计算机知识较多,我认为是非常难的。虽然教师教的很认真也很耐心，我仍然不能跟着老师的节奏。因为一开始就知道这个软件很有实际应用价值，所以我也就特别的想好好的学习它。可惜现在我面临着考研这座大山，我实在是没有充分的时间课下来好好的温习与研究老师上课所讲的东西。很遗憾，后来老师讲的东西我有些就不会了。好在前三四节课讲的内容还学会了，学会了模拟三层的油层概况。也许这点知识对我以后的再次学习会有不错的基础作用吧！总之还是很感谢老师的耐心教导。在学习的过程中，我觉得油藏原始参数，如渗透率、孔隙度等的收集，以及油藏原始数据是否齐全准确非常重要，尤其是一开始填date时的单位的选择，这些都关系到数值模拟的效果。如果原始资料很少，数值模拟的效果就不可能好。数值模拟方法越复杂，所需的原始资料也越多。收集资料时，如发现必需的资料不够或不准确，应采取补救措施。通常要求准备的参数包括：①油藏地质参数。产层构造图，油、气、水分布图，油层厚度、孔隙度、渗透率、原始含油饱和度的等值图等。②流体物理性质参数。地面性质和地层状态下的物性数据，原始压力和地层温度数据，对凝析气田还需要相图和相平衡的资料。③专项岩心分析资料。油水相渗透率曲线，油气相渗透率曲线，油层润湿性，吸入和排驱毛细管压力曲线；对碳酸盐岩孔隙裂缝双重介质储层，还需渗吸曲线。④单井和分层分区的生产数据和有关测试资料。⑤油田建设和经济分析的有关数据。将收集的油藏地质资料进行系统整理后，要将油藏的地质特征模式化，以充分反映油藏的构造特征和沉积特征，如油层物理性质参数的分布、油气水的分布、油气水在地面和地下的性质、驱油动力、压力系统和地温梯度等。油藏地质模型是否符合实际情况，直接影响数值模拟成果的准确性。由于人们对油田实际地质条件的认识有一定的限度，计算时所用的参数也就有一定的局限性，因此，第一次模拟计算的结果，如压力、产量、气油比、含水率等与油田实际生产状况常有较大的出入。必须进行分析，修改相关的计算参数，重新进行计算。通常，经过多次修改可使计算结果与实际生产历史基本相符，误差在允许范围以内。从工程应用的角度看，可认为此时所应用的计算参数，反映了油田地下的实际状况，使用这些参数来计算和预测油田未来的动态，能够达到较高的精度。在油田开采过程中这类历史拟合要进行多次，使油田的模型逐步更接近实际而得到更适用的结果。

油藏数值模拟方法

第一章油藏数值模拟方法分析令狐采学 1.1油藏数值模拟 1.1.1油藏数值模拟简述油藏数值模拟是根据油气藏地质及开发实际情况，通过建立描述油气藏中流体渗流规律的数学模型，并利用计算机求得数值解来研究其运动变化规律。其实质就是利用数学、地质、物理、计算机等理论方法技术对实际油藏的复制。其基础理论是基于达西渗流定律。油藏数值模拟就是利用建立起的数学模型来展现真实油藏动态，同时采用流体力学来模拟实际的油田开采的一个过程。基本原理是把生产或注人动态作为确定值，通过调整模型的不确定因素使计算的确定值(生产动态)与实际吻合。其数学模型，是通过一组方程组，在一定假设条件下，描述油藏真实的物理过程。充分考虑了油藏构造形态、断层位置、油砂体分布、油藏孔隙度、渗透率、饱和度和流体PVT性质的变化等因素。这组流动方程组由运动方程、状态方程和连续方程所组成。油藏数值模拟是以应用数学模型为基础的用来再现油田实际生产动态的过程。具体是综合运用地震，地质、油藏工程、测井等方法，通过渗流力学，借助大型计算机为介质条件建立三维底层

模型参数场中，对数学方程求解重现油田生产历史，解决实际问题。油藏数值模拟技术从50 年代的提出到90 年代间历经40 年的发展，日益成熟。现在进入另外一个发展周期。近十年油藏数值模拟为油田开发研究和解决实际决策问题提供强有力的支持。在油田开发好坏的衡量、投资预测及油田开发方案的优选、评价采收指标等应用非常广泛。油藏数值模拟功能包括两大部分：①复杂渗流力学研究，②实际油气藏开发过程整体模拟研究，且可重复、周期短、费用低。图1 油藏数值模拟流程图 1.1.2油藏数值模拟的类型油藏数值模拟类型的划分方法有多种，划分时最常用的标准是油藏类型、需要模拟的油藏流体类型和目标油藏中发生的开采过程，也可以根据油气藏特性及开发时需要处理的各种各样的复杂问题而设定，油气藏特性和油气性质不同，选择的模型也不同，还可以根据油藏数值模拟模型所使用的坐标系、空间维数和相态数来划分。以油藏和流体类型来划分，其模型有：气体模型、黑油模型和组分模型；以开采过程来划分，其模型包括：常规油藏、化学驱、热采和混合驱模型。以油藏和流体描述为基础的油藏模型分为两类：黑油模型

PETREL软件在油藏数值模拟研究中的应用

PETR EL软件在油藏数值模拟研究中的应用Ξ 向传刚 (大庆油田有限责任公司第七采油厂,黑龙江大庆　163517) 摘　要:在油藏数值模拟研究中,油藏数据流处理和生产历史拟合花费了数值模拟人员大量的时间。考虑到Petrel软件在人机交互计算及三维可视化方面的技术优势,以大庆PN油田七断块油藏为例,介绍了其优势功能在油藏数值模拟研究中的充分应用,实现了地质建模与数值模拟的软件一体化,方便了数据流处理,提高了历史拟合效率和精度,为该类断块油藏剩余油挖潜提供了更加直观、准确的依据和目标。关键词:PETR EL;数值模拟;人机交互;三维可视化目前,Petrel软件已经成为我国各大油田最常用的建模软件,其在相控建模算法、人机交互、函数计算和三维可视化方面具有其他建模软件不可比拟的优势〔1〕。然而其诸多优势功能的充分应用还没有得到足够的重视,尤其是在油藏数值模拟研究中,更有待加强应用,这对提高油藏数值模拟数据处理的效率及数模人员的多学科协同工作水平具有一定的现实意义。考虑到Petrel软件与ECL IPSE等主流数值模拟软件的兼容性,将Petrel软件的技术优势充分体现在油藏数值模拟研究中,可实现油藏地质建模与数值模拟真正意义上的一体化。论文拟以大庆PN油田七断块油藏为例,充分应用Petrel建模软件的人机交互计算及三维可视化功能,提高油藏区块数值模拟效率和精度,并最终实现剩余油定量三维可视化描述,对油藏的综合调整及措施决策具有指导意义。 1　PETR EL在数值模拟研究中的可应用功能介绍众所周知,采用目前较为先进的Petrel软件,可以建立接近油藏实际地质特征的全三维精细地质模型〔2～3〕。当考虑到计算工作量,地质模型需经过一些“粗化”转化为油藏数值模拟所需的初始油藏模型,即用一系列等效粗网格去“替代”原地质模型的细网格,并使其能反映原模型的主要地质特征和流动响应特征。Petrel软件的网格粗化功能直接实现了三维精细地质模型向粗化模型的转化。事实上,Petrel软件是一个真正意义上为油藏数值模拟服务的软件,如图1所示,将Petrel充分应用于油藏数值模拟研究中,除了能建立精细地质模型并提供粗化模型外,其可应用技术功能还包括:模型分区处理、三维可视化显示、人机交互参数调整、用的经验,进行必要的理论研究。从作用原理上探讨品种的开发以及创造新的防缩孔流平剂提供理论上的依据,指导其发展,进入分子结构与功能效应的设计阶段。 [参考文献] [1]　涂料流平剂的应用研究进展.D evelop ing of study on pain t R heo logical A gen t. [2]　黄玮,黄琪.涂料技术与文摘Coatings T echno logy and A b stracts. [3]　杜威华,尹国强,康正.粉末涂料流平剂的合成 Syn thesis of leveling A gen t fo r Pow der Coatings. The Coa ti ng Progresses from the Fla tti ng Agen t Research CH EN G Chun-p ing D IN G Y ong-p ing (Inner M ongo lia U n iversity of Scien tific and T echno logy B ao tou T eacher’s co llege014030) Abstract:F low ed au tom atically the even p u lp is a k ind has the i m po rtan t fundam en tal research value and the b road app licati on p ro spect new functi on coating,the p resen t paper m ain ly in troduced the coating flatting agen t,like so lid state flatting agen t RB503,flatting agen t RB505,general flatting agen t T988 research su rvey. Key words:Coating;F latting agen t;T he Coating H elp s the M edicinal P reparati on Ξ收稿日期:2009-05-21 作者简介:向传刚(1982-),男,2007年7月毕业于成都理工大学,获油气田开发工程硕士学位,助理工程师,现在大庆油田有限责任公司第七采油厂地质大队攻关队工作,主要从事多学科油藏描述研究。

PETREL软件在油藏数值模拟研究中的应用_向传刚

PET REL软件在油藏数值模拟研究中的应用向传刚 (大庆油田有限责任公司第七采油厂,黑龙江大庆　163517) 摘　要:在油藏数值模拟研究中,油藏数据流处理和生产历史拟合花费了数值模拟人员大量的时间。考虑到Petr el软件在人机交互计算及三维可视化方面的技术优势,以大庆PN油田七断块油藏为例,介绍了其优势功能在油藏数值模拟研究中的充分应用,实现了地质建模与数值模拟的软件一体化,方便了数据流处理,提高了历史拟合效率和精度,为该类断块油藏剩余油挖潜提供了更加直观、准确的依据和目标。关键词:PET REL;数值模拟;人机交互;三维可视化目前,Petr el软件已经成为我国各大油田最常用的建模软件,其在相控建模算法、人机交互、函数计算和三维可视化方面具有其他建模软件不可比拟的优势〔1〕。然而其诸多优势功能的充分应用还没有得到足够的重视,尤其是在油藏数值模拟研究中,更有待加强应用,这对提高油藏数值模拟数据处理的效率及数模人员的多学科协同工作水平具有一定的现实意义。考虑到Petrel软件与ECLIPSE等主流数值模拟软件的兼容性,将Petrel软件的技术优势充分体现在油藏数值模拟研究中,可实现油藏地质建模与数值模拟真正意义上的一体化。论文拟以大庆PN油田七断块油藏为例,充分应用Petrel建模软件的人机交互计算及三维可视化功能,提高油藏区块数值模拟效率和精度,并最终实现剩余油定量三维可视化描述,对油藏的综合调整及措施决策具有指导意义。 1　PET REL在数值模拟研究中的可应用功能介绍众所周知,采用目前较为先进的Petr el软件,可以建立接近油藏实际地质特征的全三维精细地质模型〔2～3〕。当考虑到计算工作量,地质模型需经过一些“粗化”转化为油藏数值模拟所需的初始油藏模型,即用一系列等效粗网格去“替代”原地质模型的细网格,并使其能反映原模型的主要地质特征和流动响应特征。Petr el软件的网格粗化功能直接实现了三维精细地质模型向粗化模型的转化。事实上,Petrel软件是一个真正意义上为油藏数值模拟服务的软件,如图1所示,将Petrel充分应用于油藏数值模拟研究中,除了能建立精细地质模型并提供粗化模型外,其可应用技术功能还包括:模型分区处理、三维可视化显示、人机交互参数调整、用的经验,进行必要的理论研究。从作用原理上探讨品种的开发以及创造新的防缩孔流平剂提供理论上的依据,指导其发展,进入分子结构与功能效应的设计阶段。 [参考文献] [1]　涂料流平剂的应用研究进展.Developing of study on paint Rheo logical Ag ent. [2]　黄玮,黄琪.涂料技术与文摘Coating s T echnolo gy and Abstracts. [3]　杜威华,尹国强,康正.粉末涂料流平剂的合成 Sy nthesis of lev eling Agent for Pow der Co atings. The Coating Progresses from the Flatting Agent Research CH EN G Chun-p ing DI N G Yong-p ing (Inner M ongo lia University of Scientific and Technolo gy Baotou Teacher's college014030) Abstract:Flow ed auto matically the even pulp is a kind has the important fundam ental resear ch v alue and the broad application pro spect new function coating,the present paper mainly introduced the coating flatting ag ent,like solid state flatting agent RB503,flatting agent RB505,g eneral flatting agent T988 research survey. Key words:Co ating;Flatting ag ent;T he Coating Helps the Medicinal Prepar ation 收稿日期:2009-05-21 作者简介:向传刚(1982-),男,2007年7月毕业于成都理工大学,获油气田开发工程硕士学位,助理工程师,现在大庆油田有限责任公司第七采油厂地质大队攻关队工作,主要从事多学科油藏描述研究。

油藏数值模拟入门指南

[转]【推荐】油藏数值模拟入门指南尝试写一写油藏数值模拟入门指南，希望对那些刚刚开始进入油藏数值模拟领域的工作者有所帮助。第一：从掌握一套商业软件入手。我给所有预从事油藏数值模拟领域工作的人员第一个建议是先从学一套商业数值模拟软件开始。起点越高越好，也就是说软件功能越强越庞大越好。现在在市场上流通的ECLIPSE,VIP 和CMG都可以。如果先学小软件容易走弯路。有时候掌握一套小软件后再学商业软件会有心里障碍。对于软件的学习，当然如果能参加软件培训最好。如果没有机会参加培训，这时候你就需要从软件安装时附带的练习做起。油藏数值模拟软件通常分为主模型，数模前处理和数模后处理。主模型是数模的模拟器，即计算部分。这部分是最重要的部分也是最难掌握的部分。它可以细分为黑油模拟器，组分模拟气，热采模拟器，流线法模拟器等。数模前处理是一些为主模拟器做数据准备的模块。比如准备油田的构造模型，属性模型，流体的PVT参数，岩石的相渗曲线和毛管压力参数，油田的生产数据等。数模后处理是显示模拟计算结果以及进行结果分析。以ECLIPSE软件为例，ECLIPSE100,ECLIPSE300和FrontSim是主模拟器。ECLISPE100是对黑油模型进行计算，ECLISPE300是对组分模型和热采模拟进行计算，FrontSim是流线法模拟器。前处理模块有Flogrid,PVTi,SCAL,Schedule,VFPi等。Flogrid用于为数值模拟建立模拟模型，包括油田构造模型和属性模型；PVTi用于为模拟准备流体的PVT参数,对于黑油模型，主要是流体的属性随地层压力的变化关系表，对于组分模型是状态方程；SCAL为模型准备岩石的相渗曲线和毛管压力输入参数；Schedule处理油田的生产数据，输出ECLIPSE 需要的数据格式（关键字）；VFPi是生成井的垂直管流曲线表，用于模拟井筒管流。ECLIPSE OFFICE和FLOVIZ是后处理模块，进行计算曲线和三维场数据显示和分析，ECLIPSE OFFICE同时也是ECLIPSE的集成平台。对于初学者，不但要学主模型，也需要学前后处理。对于ECLISPE的初学者，应该先从ECLISPE OFFICE学起，把ECLISPE OFFICE的安装练习做完。然后再去学Flogrid，Schedule 和SCAL。PVTi主要用于组分模型，做黑油模型可以不用。第二：做油藏数值模拟都需要准备什么参数在照着软件提供的安装例子做练习时经常遇到的问题是：虽然一步一步按照手册的说明做，但做的时候不明白每一步在做什么，为什么要这么做。这时候的重点在于你要知道你一开始做的工作都是为数值模拟计算提供满足软件格式要求的基础参数。有了这些基础参数你才能开始进行模拟计算。这些基础参数包括以下几个部分： 1。模拟工作的基本信息：设定是进行黑油模拟，还是热采或组分模拟；模拟采用的单位制（米制或英制）；模拟模型大小（你的模型在X,Y,Z三方向的网格数）；模拟模型网格类型（角点网格，矩形网格，径向网格或非结构性网格）；模拟油藏的流体信息（是油，气，水三相还是油水或气水两相，还可以是油或气或水单相，有没有溶解气和挥发油等）;模拟油田投入开发的时间；模拟有没有应用到一些特殊功能（局部网格加密，三次采油，端点标定，多段井等）；模拟计算的解法（全隐式，隐压显饱或自适应）。 2。油藏模型：模型在X,Y,Z三方向的网格尺寸大小，每个网格的顶面深度，厚度，孔隙度，渗透率，净厚度（或净毛比）。网格是死网格还是活网格。断层走向和断层传导率。

油藏数值模拟方法

第一章油藏数值模拟方法分析 1.1油藏数值模拟 1.1.1油藏数值模拟简述油藏数值模拟是根据油气藏地质及开发实际情况，通过建立描述油气藏中流体渗流规律的数学模型，并利用计算机求得数值解来研究其运动变化规律。其实质就是利用数学、地质、物理、计算机等理论方法技术对实际油藏的复制。其基础理论是基于达西渗流定律。油藏数值模拟就是利用建立起的数学模型来展现真实油藏动态，同时采用流体力学来模拟实际的油田开采的一个过程。基本原理是把生产或注人动态作为确定值，通过调整模型的不确定因素使计算的确定值(生产动态)与实际吻合。其数学模型，是通过一组方程组，在一定假设条件下，描述油藏真实的物理过程。充分考虑了油藏构造形态、断层位置、油砂体分布、油藏孔隙度、渗透率、饱和度和流体PVT性质的变化等因素。这组流动方程组由运动方程、状态方程和连续方程所组成。油藏数值模拟是以应用数学模型为基础的用来再现油田实际生产动态的过程。具体是综合运用地震，地质、油藏工程、测井等方法，通过渗流力学，借助大型计算机为介质条件建立三维底层模型参数场中，对数学方程求解重现油田生产历史，解决实际问题。油藏数值模拟技术从50 年代的提出到90 年代间历经40 年的发展，日益成熟。现在进入另外一个发展周期。近十年油藏数值模拟为油田开发研究和解决实际决策问题提供强有力的支持。在油田开发好坏的衡量、投资预测及油田开发方案的优选、评价采收指标等应用非常广泛。油藏数值模拟功能包括两大部分：①复杂渗流力学研究，②实际油气藏开发过程整体模拟研究，且可重复、周期短、费用低。图1 油藏数值模拟流程图 1.1.2油藏数值模拟的类型油藏数值模拟类型的划分方法有多种，划分时最常用的标准是油藏类型、需要模拟的油藏流体类型和目标油藏中发生的开采过程，也可以根据油气藏特性及开发时需要处理的各种各样的复杂问题而设定，油气藏特性和油气性质不同，选择的模型也不同，还可以根据油藏数值模拟模型所使用的坐标系、空间维数和相态数来划分。以油藏和流体类型来划分，其模型有：气体模型、黑油模型和组分模型；以开采过程来划分，其模型包括：常规油藏、化学驱、热采和混合驱模型。以油藏和流体描述为基础的油藏模型分为两类：黑油模型和组分模型。（1）黑油模型，是常规油田开发应用的油藏数值模型，用于开采过程中，对油藏流体组分变化不敏感的情况，是最完善、最成熟的。黑油模型假设质量转移完全取决于压力变化，适应于油质比较重的油藏类型，在这些模型中，流体性质B o、B g、R s决定PVT 的变化，如普通稠油及中质油的油气藏。（2）组分模型，应用于开采过程中对组分变化敏感的情况。这些情况包括：挥发性油藏和凝析气藏的一次衰竭采油阶段，以及压力保持阶段。同时，多次接触混相过程通常也采用组分模型进行模拟。在组分模型中，适用于油质比较轻、气体组分比较高的油气藏，使用三次状态方程表示PVT变化，如轻质油或凝析气藏。（3）根据一些特殊开采方式的需要而形成的其他类型的数值模型，如热采模型、注聚

裂缝性油藏数值模拟方法

裂缝性油藏数值模拟方法摘要：目前对天然裂缝性油藏的数值模拟可以大致分为连续性模型和离散性模型两大类；连续性模型又可以分为双重介质模型和单介质模型，双重介质模型主要是以Barrenblatt和Warren-Root在20世纪60年代提出的双重孔隙/双重渗透模型为基础，在这类模型中认为油藏中每一点都存在有基岩和裂缝两种介质，基岩被相互平行排列的裂缝分割称为单个的岩块，每种介质存在独立的水动力场，通过两种介质间的窜流的将其联系起来；而对于单介质模型，则是通过一定的方法将裂缝的渗透率和基岩的渗透率进行综合的考虑，得出整个油田的有效渗透率，该有效渗透率考虑了裂缝的密度、方位等的影响，然后将该有效渗透率输入到普通的单一介质模拟器中来对裂缝性油藏进行模拟；由于双重介质模型不能够对不连续且控制着流体流动的大裂缝进行准确的模拟等原因，离散性模型在近段时间逐渐发展起来，而其又可以分为离散裂缝网络模型和离散管网模型；在离散裂缝网络模型中，对地质上描述出来的每个裂缝都进行了离散的显式的表示，同时根据局部裂缝的形状决定基岩的几何形状，由于地质上描述的裂缝数目一般较多，相应的在数值模拟中需要的离散点数目也就十分巨大，对模拟造成了一定的困难，所以目前很多的专家和学者又对该方法进行了进一步的改进，有许多简化的方法存在；离散管网模型则是先对所要模拟的区域进行了网格的划分，进而采用管子连接两个网格块，相应的两个网格块之间的传导率也采用管子的传导率来代替，这种方法的特点是数学上比较简单，灵活性较强，同时由于管子只对其连接的两个网格有影响，所以改变管子的传导率只会影响一个方向的传导性，而不会像常规的模拟器那样要同时影响两边的传导性，但是该方法目前研究较少。 0 前言随着世界碳酸盐岩油气田的大规模开发，系统深入研究这类油气田的渗流模式及其在开发中的应用已成为重要课题。地质学家通过岩芯分析，确认碳酸盐岩(灰岩、白云岩)具有明显可见的裂缝、孔洞，含有密集的树枝状构造的粗裂缝以及连接的孔洞和孔隙。这类特殊的储集层结构不仅造成了井的高产、不稳定、跃变等开采特征，而且也造成各异的油气井压力降或压力恢复曲线特征。碳酸盐岩油藏在孔隙结构和渗流机理上同砂岩油藏相比都存在很大的差别，由于天然裂缝的发育十分的不规则，裂缝的密度、长度、方位等参数都会因沉积过程以及沉积后应力的变化而变得非均质性极强，裂缝的发育程度和连接性也因此而各异，同时由于基岩的存在并向裂缝和/或井筒供液，造成了相同位置基岩

GPTSim油藏数值模拟软件简介

GPTSim油藏数值模拟软件简介 ——让数值模拟更实用GPTSim是一款功能强大的数值模拟软件。可模拟多种油藏类型、多种开发方式、多种井型、多种水体类型，具备重启、网格加密、井筒PVT、多相流运算等常用功能。GPTSim由前处理模块、运算与监测模块和后处理模块三大模块组成。其核心运算与监测模块根据油藏开采方式不同又分为黑油模块Exodus，热采模块Exotherm，聚合物调驱模块Exopolymer。前处理模块包括数字化图、历史数据输入以及前处理器，帮助用户处理数据、构建地质和流体模型、输入历史数据和井事件，最终建立数值模型。在运算主模块中，模拟器采用全隐式算法，根据模型实时的组分数自动调整运算方法，运算速度快、收敛性强、结果可靠。提供运行状态监测功能，用户可以实时监测运行状态和运行结果。后处理模块为用户提供丰富便捷的成图、成表、二维三维显示功能。此外GPTSim软件还提供税前经济评价功能，协助用户进行经济评价及方案优选。 GPTSim功能

GPTSim工作流程

GPTSim主要特点 ■功能齐全，支持多种油藏的多种开发方式黑油模块Exodus：支持黑油、组分、煤层气、双孔双渗等多种类型油藏的多种开发方式。三维水力压裂模板分析、气井集输管线节点分析及辅助历史拟合功能独具特色。热采模块Exotherm：支持蒸汽吞吐、SAGD、蒸汽驱、火烧油层、携砂冷采、VAPEX等稠油油藏和双孔双渗类型油藏的多种开发方式，井筒离散化功能可模拟SAGD多油管柱蒸汽循环预热功能和单井热损失分析。是目前唯一能模拟多油管柱的热采数值模拟软件。聚合物调驱模块Exopolymer：模拟注聚过程中油藏内的多种物理化学现象。具有调剖、不同分子量聚合物分质注入和混合驱油模拟功能。多种分子量聚合物及弹性处理在行业内处于领先地位。 ■表单式、流程化数据输入方式可以直接与Excel进行交互，软件中所有表格的顶部都给出表格各项输入的说明，可详细说明参数的名称、意义、单位以及相关的算法，极大方便用户操作。用户自定义表格大大丰富软件的数据输入格式。按照流程完成输入的输入并自动检查输入数据的正确性，降低数值模拟软件使用门槛。 ■丰富的数据接口可以导入Landmark、EarthVision、Geographix、Surfer等软件产生的数据，转换成GPTSim 前处理可接受的dig数据体。支持Petrel，RMS，GPTModel等软件以Eclipse数据格式输出的数据体，可转化Eclipse模拟器的大多数关键字。可以将角点网格和块中心网格相互转化。 ■交互性强直接用鼠标拾取需要加密的网格，并且自动完成对加密网格各种属性的赋值，三维图根据二维图网格加密动态显示；对指定网格区域进行算术运算、多种方法填充以及网格属性的拷贝、粘贴等功能，非常方便的进行网格属性的修改；Excel的网格矩阵数据体可直接粘贴到选定的网格区域；直接用鼠标在网格上进行井位的定义与修改。 ■计算结果动态显示井曲线模块可以动态追踪模拟器运行中输出的参数。根据需要可提前中止模拟器的运行，修改参数，重新运算，有效提高历史拟合的效率。在一个版面上绘制多张曲线图，方便对比。 ■强大的网格显示工具一个版面上多窗口对剖面图、三维图、井曲线图和报表进行显示。各种图形可同时显示同一时刻的各种属性，轻松实现联动；对比不同时刻网格属性，并具备动画放映的功能；鼠标随意点选网格，网格属性曲线跟踪生成；井动态曲线可以与平面或剖面上井点网格关联。能够自动自定义不规则剖面。 ■齐全的三维显示功能除了常规的放大、缩小、旋转等功能外，还可以进行多角度、全方位的三维动画显示和输出。可以显示任意剖面、截面上参数随时间的动态变化以及切面沿某个方向的动态变化。 ■方便灵活的报表输出

精细油藏数值模拟研究现状及发展趋势

精细油藏数值模拟研究现状及发展趋势教师：王庆学生：扎紫拉学号：2012030012 中国石油大学（北京）

前言油藏数值模拟是一门工程应用学科。它立足于流体在多孔介质中的渗硫理论，利用数值物理方法，通过编制计算机软件来求解油藏流体渗硫问题。油藏数值模拟技术自20世纪50年诞生至今，随计算机应用数学和油藏工程的发展而不断发展，目前已成为油田开发方案设计，动态分析和油藏开发中后期方案调整的有效工具，在各油田开发生产中得到了广泛应用。油藏数值模拟是油藏管理环节中必不可少的部分。油藏管理的根本是在一个良好开发的油田中决定采用什么样的油气开采方式来获得最大的经济效益。要想达到油藏管理的基本目标，油藏数值模拟是最精密复杂的可行方法。开展数值模拟研究有许多原因。从商业的角度考虑，可能最重要的一点是油藏模拟可以进行大概的现金流动预测。数值模拟从产量的方面预测经济效益。将产量和价格结合起来就可以估计将来的现金流动。表1.数值模拟的原因油气藏是在单一圈闭中具有同一个压力系统的油气聚集单元。在原始条件下，油气藏处于平衡状态 ; 当受到干扰（如打井，生产）时，原来的平衡状态被打破，油气藏处于动态变化中。油气藏从投入开发到最后废弃就是一个不断变化的动态过程。

描述或实现油气藏动态变化的过程称为模拟（或仿真）。要描述或实现这一动态变化，可以有两种方法： (1)采用物理实体的方法，称为物理模拟; (2)采用数学描述的方法，称为数学模拟; 物理模拟是指根据同类现象或相似现象的一致性，利用某种模型来观察和研究其原型或原现象的规律性。物理模型包括相似模型和单元模型两种。数学模拟是指用数学模型来进行研究，即通过求解某一物理过程的数学方程组来研究这个物理过程变化规律的方法。数学模型的核心问题是把地层流体在孔隙介质中的渗流机制描述清楚，并施加一定的初始，边界条件，则可以相应的求出地下流体的压力，饱和度等参数，从而认识地下流体运动的规律。数学模型有3类：水电相似模型，解析模型，数值模型。一.油藏数值模拟的主要内容藏数值模拟的主要内容可以概括为三大部分，即建立数学模型（Mathematical Model ），数值模型（Numerical Model）和计算机模型（Computer Model ）。 1.建立书数学模型，就是要建立一套描述油藏中流体渗流的偏微分方程组一起构成一格完整的数学模型。 2.建立数值模型，即对所建立的数学模型进行数值求解，一般要经过以下三个步骤：（1）离散化，将连续的偏微分方程组转化成离散的有限差分方程组，即将连续函数变为离散函数。（2）线性化，将有限差分方程组中的非线性系数项性化，从而得到线性代数方程组。对线性代数方程组进行求解，包括直接求解法和迭代求解法。

油藏数值模拟全面解释

前言：油藏数值模拟是随着计算机的发展，而在石油行业中逐步成为一门成熟的技术。追溯油藏数值模拟的发展史，从30年代开始研究渗流力学到50年代在石油工业方面得以应用，到70年代进入商品化阶段，而80年代油藏数值模拟又向完善、配套、大型多功能一体化综合性软件飞跃发展。近十年油藏数值模拟已成为油田开发研究，解决油田开发决策问题的有力工具。在衡量油田开发好坏、预测投资、对比油田开发方案、评价提高采收率方法等方面应用都极为广泛。油藏数值模拟就是应用数学模型再现实际油田生产动态。具体通过渗流力学方程借用大型计算机，结合地震、地质、测井、油藏工程学等方法在建立的三维地层属性参数场中，对数学方程进行求解，实现再现油田生产历史，解决油田实际问题。油藏数值模拟是一门综合性很强的科学技术，涉及油田地质、油层物理、油藏工程、采油工程、测井、数学、计算机及系统等学科。而油藏数值模拟工作又以其繁重的前期准备和上机历史拟合运算工作让人望而生畏。那么如何做好前期资料准备工作和尽快掌握模拟技巧？使得今后的油藏数值模拟工作在作业区顺利开展，便是出此书的目的所在。本书结合以往工作中的实际经验教训，成功与失败，参考诸多资料从前期数据准备工作开始到模拟技巧做了较为的详细介绍，以舐读者。有不妥之处，请予指证。同时，今后不定期的将更新的模拟技术及方法推荐给大家。目录一、数值模拟发展概况二、数值模拟的基本原理二、选择适当的数值模型及相类三、数据录取准备工作（一）建立油藏地质模型（二）网格选择（三）数据录入准备四、历史拟合方法及技巧（一）确定模型参数的可调范围（二）对模型参数全面检查（四）历史拟合附件1：关于实测压力的皮斯曼校正附件2：关于烃类有效孔隙体积的计算一、数值模拟发展概况 30年代人们开始研究地下流体渗流规律并将理论用于石油开发； 50年代在模似计算的方法方面，取得较大进展； 60年代起步，人们开始用计算机解决油田开发上的一些较为简单间题，由于当时计算机的速度只有每秒几万到几十万次，实际上只能做些简单的科学运算； 70 年后主要体现于计算机的快速升级带动了油藏数模的迅猛发展，大型标量机计算速度达到100--500万次，内存也高增主约16兆字节。在理论上黑油模型计算方法更趋成熟，D. W.

油藏数值模拟技术现状与发展趋势

油藏数值模拟技术现状与发展趋势摘要：介绍了当前国内外油藏数值模拟的现状，简述了并行算法、网格技术、粗化技术、数值解法、动态油藏模型建立、动态跟踪模拟及三维显示等技术，指出了数值模拟的发展趋势。关键词：并行算法；网格技术；网格粗化；分阶段模拟；动态跟踪模拟；数值解法引言近年来，随着计算机、应用数学和油藏工程学科的不断发展，油藏数值模拟方法得到不断的改进和广泛应用。通过数值模拟可以搞清油藏中流体的流动规律、驱油机理及剩余油的空间分布；研究合理的开发方案，选择最佳的开采参数,以最少的投资,最科学的开采方式而获得最高采收率及最大经济效益[1]。经过几十年的发展,该技术不断成熟和完善并呈现出一些新的特点。 1 国内外现状 1.1 并行算法并行算法是一些可同时执行的诸进程的集合这些进程互相作用和协调动作从而达到给定问题的求解[2]。并行算法首先需合理地划分模块,其次要保证对各模块的正确计算,再次为各模块间通讯安排合理的结构,最后保证各模块计算的综合效果并行机及并行软件的开发和应用将极大地提高运算速度,以满足网格节点不断增多的油藏数值模型。在并行计算机上使用并行数值解法是提高求解偏微分方程的计算速度,缩短计算时间的一个重要途径[3,4]。在共享内存的并行机上把一个按向量处理的通用油藏模拟器改写成并行处理是容易的,但硬件扩充难；分布内存并行机编程较共享式并行机困难,但硬件扩充容易,关键是搞好超大型线形代数方程组求解的并行化。并行部分包括输入输出、节点物性、构造矩阵、节点流动及井筒等。 1.2 网格技术为了模拟各种复杂的油藏、砂体边界或断层渗透率在垂向或水平方向的各向异性,以及近井地区的高速、高压力梯度的渗流状态,近年来在国外普遍发展了各种类型的局部网格加密及灵巧的网格技术。这种系统大体可以分为二类：一类称控制体积有限元网格(CVFE),这是将油藏按一定规则剖分为若干个三角形以后,把三角形的中心和各边的中点连接起来所形成的网格。另一类则称垂直等分线排比网格(PEBI),其剖分方法是将油藏分成若干三角形后,使三角形各边的垂直等分线相交而形成网格。这些方法在处理复杂几何形状油藏及进行局部网格加密时简单而一致。在多相流情况下,参照某一给定的几何准则时该方法是单调的,这保证了其稳定性和收敛性。这两种方法都能以直观的控制体积的概念出发并且采用一致的上游权而推导得出这些方法对网格的方向不敏感,在某些情况下比九点差分格式的效果好。 1.3 计算机辅助历史拟合技术

油藏数值模拟技术现状与发展趋势

油藏数值模拟技术现状与发展趋势潘举玲1) 　黄尚军1) 　祝　杨2) 　宋志强2 ) 1)胜利油田有限公司物探研究院;2)胜利油田有限公司孤岛采油厂摘要:介绍了当前国内外油藏数值模拟的现状,简述了并行算法、网格技术、粗化技术、数值解法、动态油藏模型建立、动态跟踪模拟及三维显示等技术,指出了数值模拟的发展趋势。关键词:并行算法;网格技术;网格粗化;分阶段模拟;动态跟踪模拟;数值解法中图分类号:TE319 文献标识码:B 文章编号:1009-9603(2002)04-0069-03 引言近年来,随着计算机、应用数学和油藏工程学科的不断发展,油藏数值模拟方法得到不断的改进和广泛应用。通过数值模拟可以搞清油藏中流体的流动规律、驱油机理及剩余油的空间分布;研究合理的开发方案,选择最佳的开采参数,以最少的投资,最科学的开采方式而获得最高采收率及最大经济效益[1]。经过几十年的发展,该技术不断成熟和完善并呈现出一些新的特点。 1　国内外现状 1.1　并行算法并行算法是一些可同时执行的诸进程的集合,这些进程互相作用和协调动作从而达到给定问题的求解[2]。并行算法首先需合理地划分模块,其次要保证对各模块的正确计算,再次为各模块间通讯安排合理的结构,最后保证各模块计算的综合效果。并行机及并行软件的开发和应用将极大地提高运算速度,以满足网格节点不断增多的油藏数值模型。在并行计算机上使用并行数值解法是提高求解偏微分方程的计算速度,缩短计算时间的一个重要途径[3,4]。在共享内存的并行机上把一个按向量处理的通用油藏模拟器改写成并行处理是容易的,但硬件扩充难;分布内存并行机编程较共享式并行机困难,但硬件扩充容易,关键是搞好超大型线形代数方程组求解的并行化。并行部分包括输入输出、节点物性、构造矩阵、节点流动及井筒等。1.2　网格技术为了模拟各种复杂的油藏、砂体边界或断层,渗透率在垂向或水平方向的各向异性,以及近井地区的高速、高压力梯度的渗流状态,近年来在国外普遍发展了各种类型的局部网格加密及灵巧的网格技术。这种系统大体可以分为二类:一类称控制体积有限元网格(CVFE ),这是将油藏按一定规则剖分为若干个三角形以后,把三角形的中心和各边的中点连接起来所形成的网格。另一类则称垂直等分线排比网格(PEB I ),其剖分方法是将油藏分成若干三角形后,使三角形各边的垂直等分线相交而形成网格。这些方法在处理复杂几何形状油藏及进行局部网格加密时简单而一致。在多相流情况下,参照某一给定的几何准则时该方法是单调的,这保证了其稳定性和收敛性。这两种方法都能以直观的控制体积的概念出发并且采用一致的上游权而推导得出。这些方法对网格的方向不敏感,在某些情况下比九点差分格式的效果好。1.3　计算机辅助历史拟合技术斯伦贝谢公司的Eclipse 数模软件最新推出计算机辅助历史拟合模块(Simopt )。运用均方差、海赛(Hessian )矩阵、相关性矩阵、协方差矩阵对结果进行分析以确定敏感参数;引入梯度带分析技术对地质模型进行优化;在进行常规历史拟合后,应用置信度限制(规定需优化的参数及参数的可调范围), 收稿日期2002-02-19;改回日期2002-04-22。作者简介:潘举玲,女,工程师,1991年毕业于石油大学油藏工程专业,现从事油藏数值模拟工作。联系电话:(0546)8778817,通讯地址:(257022)山东省东营市泰山路344号物探研究院勘探开发计算机应用研究所。油　气　地　质　与　采　收　率　2002年8月 PETROL EUM GEOLO GY AND RECOV ER Y EFFICIENCY 第9卷　第4期