油藏精细地质模型网格粗化算法及其效果

在前人研究基础上, 根据DP(Dykstra-Parsons)系数能定量评价储层非均质性, 微网格块的渗透率值粗化后, 其等效渗透率的上、下限(C_min、C_max)能反映渗透率的各向异性的特点, 提出了一种运算速度快和相对有效的网格粗化算法。该算法能考虑到储层非均质性对不同方向渗透率值的影响, 且求解过程相对简单。应用该方法对鄂尔多斯盆地中部某油藏的陆相储层的精细地质模型进行了网格粗化计算, 然后在粗化后的模型上进行油藏数值模拟研究, 同时针对研究区地质背景和产出流体微可压缩的物性特征, 首次利用流线模拟器对精细地质模型进行了油藏数值模拟研究, 并以此结果为标准, 对该网格粗化算法时效性进行了系统评价。分析表明, 该算法具有较快的计算速度和较高的可靠性, 是解决储层非均质强、物性差的陆相成因油藏精细油藏数值模拟的一种行之有效的手段。      

基于LMD和高斯估值MLR模型的注采动态连通性评价

缝洞型油藏具有多缝洞、多压力、多渗流单元的特征,储层强非均质性影响了注水开发效果。为避免油藏注水后存在水驱均衡性差、部分井水窜严重等问题,需迫切开展井间连通性研究。目前基于注采生产数据的多元线性回归模型(MLR),多采取最小二乘法、遗传算法、拟牛顿法等参数求解方法,以获取表征注采井间动态连通系数。由于缝洞型油藏储集层复杂,在传统研究基础上,研究采用局部经验模态分解(LMD)对生产数据去噪,并应用高斯估值对考虑时滞性的多元线性回归模型进行参数求解。应用所建模型对塔河油田部分井组进行了井间连通性反演,反演结果和真实示踪剂测试结果吻合,表明所建模型能够定量表征油藏井间连通性。     

碳酸盐岩缝洞型储层测井评价方法

由于缝洞型碳酸盐岩储层孔隙结构复杂,非均质性极强,使得碳酸盐岩缝洞型储层的识别和评价一直以来是测井分析的热点和难点。文章从碳酸盐岩缝洞型储层的识别、储层参数计算、储层有效性评价以及储层流体识别等4个方面,较系统地介绍了碳酸盐岩缝洞型储层测井评价的方法技术。在正确认识各种方法的技术要点及应用条件的基础上,综合利用测井技术,并结合地质、地震等相关手段,可以提高碳酸盐岩测井评价的效率和准确性。     

缝洞型油藏大尺度可视化水驱油物理模拟实验及机理

缝洞型碳酸盐岩油藏由于其缝洞组合关系的复杂性,使得储层流体的渗流规律有别于常规油藏。根据某油田奥陶系缝洞型碳酸盐岩的实际情况设计制作了大尺度可视化物理模型,并按照现场实际设计了二注三采的实验井网及注采方案,以应用物理模拟实验来研究缝洞型碳酸盐岩油藏的开发特征及油井生产规律。结合实验结果,利用J.Cruz-Hernández建立的数学模型对生产数据进行拟合,以研究缝洞型碳酸盐岩油藏中流体的渗流机理,J.Cruz-Hernández数学模型中的空间系数和流动速度对采收率影响较大,提出模型的改进应考虑重力分异作用、溶洞比例等影响因素。     

缝洞型底水气藏水平井水侵动态数学模型与影响因素研究

在含有底水的气藏开发过程中,随着气体的采出,气井井底压力逐渐降低,底水会发生向上锥进的现象,严重影响产气。因此若能预先求得气井水侵动态,这对于开发底水气藏具有重要的意义。同时,与常规底水气藏不同,缝洞型底水气藏呈现出三重介质的特性,溶洞和天然裂缝较发育,其非均质性较强,气体渗流的过程更为复杂。通过采用渗透率变异处理储层中裂缝、溶洞的发育,考虑到裂缝和溶洞的存在仅改变了储集层的渗透率,同时在均质底水气藏水平井水锥动态计算方法的基础上,利用渗透率变异理论建立了缝洞型底水气藏临界产量和水锥突破时间公式,并对其影响因素进行了分析。根据所得公式可以近似求解缝洞型底水气藏中水平井的临界产量、见水时间以及见水位置,可用来指导实际缝洞型储层水平井的合理开发,延缓开发过程中底水锥进,延长见水时间,同时还可以确定见水位置为后续压锥及堵水调剖的实施提供依据。通过建立的数值模拟模型以及实际生产数据,验证了本方法研究的可靠性,数值模拟结果从直观上展示了缝洞型底水气藏水平井水锥研究的正确性。     

油藏数值模拟中地质模型的建模流程与方法

围绕油藏数值模拟过程中三维地质模型的建模技术进行了分析与探讨,详细介绍了基于角点网格模型的建模方法,给出了相应的实现步骤。其主要流程是:首先根据断层数据构造断层模型,在断层模型的基础上构建骨架模型;然后在骨架模型约束下采用地层恢复技术实现含断层的地层模型;最后基于结构模型插值物性参数完成属性模型。以塔河油田缝洞型油藏为例,对建模流程和技术的可行性进行验证,结果表明,其建模结果与专业地质建模软件Petrel相符。     

塔河油田缝洞型碳酸盐岩油藏可采储量计算方法探讨

塔河油田奥陶系碳酸盐岩缝洞型油藏是经过多期构造岩溶作用形成的缝洞,为储集体以缝洞单元为基本开发单元,平面上连续性极差,具底水但没有统一油水界面,具正常温度、压力系统,低饱和弱亲油性油藏．不同部位油井产能差异较大,高、低产井穿插,油井采油指数相差数百倍．根据油藏描述对塔河油田奥陶系缝洞型碳酸盐岩油藏研究及油藏开发进行动态分析,通过可采储量计算方法筛选,认为递减法较适用．随着近两年来对该类油藏的注水开发试验,油藏逐渐表现出明显水驱特征．本项目尝试用水驱法进行试算,与递减法计算结果对比,探讨试算方法的可行性及应用范围,进一步论证目前计算的可采储量是否能反映地层现阶段真实状况．     

概率法在缝洞型碳酸盐岩油气藏储量评估中的应用:以塔中隆起北斜坡下奥陶统岩溶油气藏为例

缝洞型碳酸盐岩油气藏储量计算是目前国际研究的难点。中国近年来发现了这类规模巨大的油气藏,储量计算始终是一个难题而未能有效解决。通过对塔里木油田目前缝洞型碳酸盐岩油气藏储量评估方法的梳理,结合缝洞型碳酸盐岩油气藏认识及缝洞型油气藏识别技术的进展,认为缝洞型碳酸盐岩油气藏储量评估的发展趋势是强调缝洞单元雕刻（解决非均质性、合理的指导开发井部署）和储量参数的随机性。在了解缝洞型碳酸盐岩油气藏识别技术进展基础上,吸收国内外油气储量评估经验,提出了塔里木油田缝洞型碳酸盐岩油气藏概率法储量评估方法。评估思路是发挥缝洞雕刻油气面积置信度高的优势,充分利用孔隙度、饱和度样本点容量大的特点,合理建立其概率分布。缝洞雕刻和概率法的有机结合可以合理地评估缝洞型油气藏的储量。目前,缝洞型碳酸盐岩油气藏储量评估对象、裂缝处理方法、概率法储量计算高置信度确定性参数取值方法、概率法储量计算随机变量参数分布规律及合理性等方面的研究已取得一定的经验和进展。     

塔河油田奥陶系稠油油藏地质特征及开发技术对策探讨

通过对奥陶系岩溶缝洞型碳酸盐岩稠油油藏性质分析，认为该油藏是一种特殊类型的稠油油气藏，油藏内地下流体在垂向还是横向上均存在不同程度的非均质性．油气储层的严重分隔性造成了油藏性质的复杂化，缝洞控藏造就了不同开发单元地下流体的严重分割和油井产能及动态的差异．奥陶系油藏可能不是整体连片分布，而是不同规模缝洞单元的空间叠合分布．奥陶系的重油绝大部分为普通稠油，但部分井区不排除有特稠油或超稠油，原油敏感温度在40℃--60℃．章对如何深化奥陶系稠油油藏的研究，加大油藏的储量动用程度，制定合理的开发技术政策提出了一些观点和看法．     

塔河油田十区西碳酸盐岩缝洞型油藏的宏观油水分布控制因素

塔河油田奥陶系碳酸盐岩缝洞型油藏的储层非均质性强,油水分布状况复杂。弄清其在区域尺度上(10 km×10 km)的宏观油水分布规律,对于缝洞型油藏开发过程中的控水稳油意义重大。本文以塔河油田十区西为研究区,在全方位高精度三维地震数据处理、解释和反演的基础上,对岩溶古构造和开发过程中的油水动态进行综合分析,探讨研究区碳酸盐岩缝洞型油藏的油水宏观平面分布格局的控制因素。结果表明:研究区在加里东中期第I幕岩溶发生期形成了相对均匀的古岩溶含水层,在海西早期油气充注进古岩溶含水介质以后,海西晚期发生的深部热液活动对缝洞体进行了封闭定容,造成缝洞分隔,并且奠定了目前油水在平面上的宏观分布格局。     

缝洞型油藏微观驱替规律可视化实验研究

针对缝洞型油藏出水规律不明确的问题,结合塔河油田缝洞型油藏储集体特征设计制作了单向连通缝洞储集体与多向连通缝洞储集体两种可视化物理模型,并借助基于微观可视化技术的缝洞型油藏微观驱替可视化装置,从微观上探究了缝洞型油藏微观驱替规律.结果表明,裂缝中,水相主要"优宽"驱进,并会在水流优势通道形成后对非优势通道产生"屏蔽效应...     

油藏模拟并行计算

本文描述了油藏模拟器对并行计算的适应性。最初模拟器是为和矢量处理机设计的。大约９９％的计算是以矢量／并行方式完成的。在ＣＲＡＹ－９０机上，黑油要模拟和状态方程模拟和矢量／并行计算速度分别是标量计算速度的６５倍和８１倍。     

塔河油田碳酸盐岩油藏致密段划分及意义

针对塔河油田奥陶系碳酸盐岩缝洞型油藏目前储量动用程度低、开发效果变差的特点,以纵向岩溶分带、油井分段开采特征为基础,首次提出缝洞型油藏致密段定义,利用岩心、测井、单井纵向岩溶带分布特征和开发动态特征及地震波阻抗反演等,建立缝洞型油藏高阻致密段划分标准.采用点、线、面相结合技术流程,研究塔河油田6、7区不同致密段分布.该方法已应用到塔河油田开发中,效果较好,成为“十二五”缝洞型油藏精细描述和提高储量动用主要方法之一.     

轮古西地区奥陶系碳酸盐岩古暗河系统地震特征分析

塔里木盆地轮古地区奥陶系碳酸盐岩古潜山内发现了大量岩溶缝洞型油藏,油气主要富集在缝洞储层中,这些缝洞储层主要跟碳酸盐岩古潜山内的古暗河系统有关。特别是在轮古西地区,古暗河系统最为发育,古暗河系统缝洞储层在纵、横向上具有较强的非均质性,搞清该区古暗河系统地震地质特征,是该区缝洞型油藏高效开发的关键。根据现代岩溶暗河特征,结合该区测井和钻井资料,建立暗河地质模型,开展模型正演模拟研究。研究结果表明,在致密灰岩背景下发育的地下暗河系统在地震剖面上表现为连续线性的强反射特征,暗河高度、宽度变窄,地震振幅变弱。地震上振幅越强,表明对应的暗河洞穴越大、充填物速度越低;振幅属性可以较准确地刻画地震上暗河的横向范围,频率、相位属性可以刻画地震上暗河的轮廓,但刻画的范围比实际暗河要大;暗河系统主河道易被泥质充填,分支暗河道被充填的概率低,是暗河储层发育的主要场所,也是油气富集的主要地区。     

缝洞型油藏连通单元地质建模研究——以哈拉哈塘油田为例

针对哈拉哈塘油田奥陶系裂缝孔洞型储层连通单元井组注水效果差异性很大的问题,开展缝洞单元连通井组地质建模研究。哈拉哈塘油田储集空间岩溶洞穴、孔洞、裂缝非常发育,类型形态多变,具有极强的非均质性,储层空间缝洞体识别及连通方式预测与定量评价难度大。本文首先利用地震识别的大型溶洞和蚂蚁体追踪的大尺度裂缝分布,通过确定性建模方法,建立离散大型溶洞模型和离散大尺度裂缝模型;然后在储层的波阻抗数据体和缝洞体储层构造模型的空间约束下,建立缝洞体连通单元的储层孔隙度模型,储层渗透率模型主要通过线性回归建立基质孔隙度、裂缝参数与渗透率关系,结合动态数值试井对静态回归计算的渗透率数值进行修正;最后利用曲率属性形象表征微裂缝,采用多属性协同模拟方法,建立多尺度离散缝洞储集体三维地质属性模型。该方法定量刻画了缝洞储集体在三维空间的展布特征,很好地表征了单元连通井组连通方式,为单元连通井组开发奠定了坚实的地质基础。     

OpenMP在CO2地质储存数值模拟并行计算中的应用

为减少CO2地质储存数值模拟计算时间和增强计算规模,文章提出基于OpenMP和动态内存分配的方式,重构TOUGH2-ECO2N数值模拟器。通过耗时评估可知,模拟器的主要耗时部分为状态方程计算、组建矩阵方程和方程求解。基于此,在遵循OpenMP并行化原则下,采用动态内存分配、处理跳转语句和算法内部的相关性,以及函数内部参数优化等措施,完成了多相流模拟器的并行化。计算试验结果表明,并行化模拟器算法正确、执行效率高,且具有加速效果良好的特点。针对中小规模的模型对比试验,4核的加速比可以达到2.28倍。     

塔河油田奥陶系碳酸盐岩缝洞储层油气成藏动力学与油田水体类型

塔河油田是大型的碳酸盐岩不整合—古岩溶缝洞型奥陶系油气藏。由塔河油田主体往南,油气驱替程度逐渐降低,缝洞系统中含水量逐渐增加。油水界面分布总体上由潜山顶部向周围斜坡波动中降低。塔河油田的区域构造背景、储层缝洞系统以及成藏动力学过程导致了流体分布的非均质性。根据储层孔隙结构特征、油气驱替过程、开发过程中产出水的化学—动力学响应,塔河奥陶系缝洞油藏的水体类型可以区分出三种:洞穴底部油气驱替残留水、洞穴周缘小缝洞系统驱替残留水、储层下部层间水。不同水体类型的出水时间、水体能量、含水率、水化学性质等会呈现出不同的变化规律。     

缝洞型碳酸盐岩储层多类多尺度建模方法研究:以塔河油田四区奥陶系油藏为例

碳酸盐岩缝洞型储层历经多期构造运动以及强烈的风化、剥蚀和淋滤作用,储集空间类型多样,形态极不规则且随机分布,导致储层三维空间描述困难,现有的碎屑岩储层建模方法难以直接借鉴。文中提出碳酸盐岩缝洞型储层应该按照大型洞穴、溶蚀孔洞、大尺度裂缝、小尺度裂缝的"多类多尺度建模"的基本思路。以钻井和地震识别成果作为大型洞穴确定性数据,以地震波阻抗的大型洞穴发育概率体作为井间约束数据,在垂向岩溶分带和平面古地貌分区的岩溶相控下,采用具有趋势的序贯指示模拟方法,建立大型洞穴离散分布模型;以大型洞穴分布作为"相控"约束条件,以井孔解释的溶蚀孔洞作为硬数据,采用序贯指示模拟算法,建立溶蚀孔洞随机分布模型;根据蚂蚁体地震属性自动拾取的断裂信息,人机交互补充和修正地震解释断层数据,建立确定性的大尺度裂缝离散分布模型;基于大尺度裂缝离散分布模型建立井间裂缝发育概率体,根据井孔裂缝密度、裂缝产状,结合退火模拟和基于目标的示性点过程模拟方法,建立小尺度裂缝离散分布模型。以塔河油田四区奥陶系缝洞型油藏为例,建立研究区缝洞型储集体空间展布模型,再现缝洞型储层的结构形态。     

基于粗细网格的有限元并行分析方法

并行计算己成为求解大规模岩土工程问题的一种强大趋势。探讨了粗细网格与预处理共轭梯度法结合的并行有限元算法。从多重网格刚度矩阵推得有效的预处理子。该算法在工作站机群上实现。用地基处理时土体强夯的数值模拟分析进行了数值测试,对其并行性能进行了详细分析。计算结果表明：该算法具有良好的并行加速比和效率,是一种有效的并行算法。     

碳酸盐岩岩溶缝洞型油气藏勘探开发关键技术——以塔河油田为例

碳酸盐岩岩溶缝洞型油气藏是受构造—岩溶旋回作用控制、由多个缝洞单元在空间上叠合形成的复合油气藏,勘探开发难度比较大。塔河油田是我国第一个以奥陶系碳酸盐岩岩溶缝洞型油气藏为主的古生界海相大油气田,勘探开发有其特殊性和复杂性。目前已初步形成了一套勘探与开发的思想和方法体系,具体介绍了已经形成的七个主要技术系列,包括碳酸盐岩岩溶缝洞型油藏评价技术、超深碳酸盐岩储层预测技术等。应用这些技术系列,在塔河油田取得了良好效果,提高了油藏采收率及开发井的建产率,增加了油气藏的可采储量。