【7A文】油气藏数值模拟技术讲义(专题).ppt

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1、油气藏数值模拟技术一、油气藏数值模拟研究概况二、油气藏数值模拟原理四、油气藏数值模拟的应用主要内容三、油藏数值模拟软件的编制一、油气藏数值模拟研究概况研究油藏的基本方法直接观察法如钻观察井、井下测试、井下电视、岩心实验、开辟生产实验区等。优点：1、直观（看得见，摸得着）；2、准确：客观存在，避免了人为误差。缺点：1、有一定局限性，范围小（观察井、井下测试以及生产试验区只能在局部进行，代表的只是局部现象）；2、成本高，周期长；3、不能重复进行。模拟法模拟法模拟法物理模拟数学模拟优点：1、能重复开发，可以进行所谓的“多次开发”

2、；2、可以在短期内进行“开发”；成本相对比较低;3、可以模拟各种非均质条件和开发要求，避免了直接观察法的缺点。4、结果可以直接用于油田开发。缺点：1、间接模拟的基础在于油藏描述和生产动态，若油藏参数和生产数据不准确，将导致模拟的误差；2、模型本身有一定的假设条件，与实际油藏有一定的误差。在六十年代（电子计算机问世）以前，物理模拟方法是研究地下油藏中流体运动规律的主要模拟方法之一。相似模型：根据相似原理，把自然界中的原型按比例缩小，制成物理模型，然后使原型中的物理过程按一定的相似关系在模型中展现。从理论上讲模拟后所得出结论应

3、该与原型的规律相似，将模型的结论还原后可直接用于原型。但实际上要在实验室严格满足所有的相似条件比较困难。模拟时，抓主要相似准数。原体模型：由实际油藏岩石和流体组成。实验时不按相似原理，模型的结论还原后一般不能直接用于原型。一般这种模型用来研究油藏内物理机理。物理模拟在六十年代（电子计算机问世）以后，数学模拟逐渐发展并占据主导地位。在一定的定解条件下，通过求解描述某一物理过程的数学方程组（数学模型）来研究其物理变化规律的方法。数学模型不是一个实体模型，而是从物理现象中抽象出来。同一个物理概念，可以建立不同的数学模型。数学模拟

4、数学模拟数学模型求解方法解析法数值方法油藏数值模拟解析法的优点在于它们的精确和简明性,以及正确识别给定系统主要物理特性的能力，易于得到比较明确的物理概念。缺点是只能求解一些比较简单的物理概念。如多维多相多组分，非均质渗流，各种提高采收率方法等无法求解。——试井理论。数值法是一种离散化的近似方法，把连续函数变成离散函数，用计算机求解，常用的方法是有限差分方法。这种方法自20世纪50年代问世以来，随着计算机、应用数学和油藏工程以及其他学科的不断发展，目前已经建立了功能强大的软件并在油气田开发中得到广泛的应用。——油藏数值模拟。

5、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。近年来随着偏微分方程数值解法的发展和高速、大容量电子计算机的更新换代，油藏数值模拟方法日趋成熟，建立和发展了一系列功能丰富的应用软件，在油气田开发中得以广泛应用，成为提高油气田开发科学决策水平的重要技术。油藏数值模拟油藏数值模拟的必要性一、油藏模拟是现代油藏经营管理的一部分。油藏经营管理的目的是以最小的投资和操作提高采收率，获取最大的经济效益。提高采收率

6、与投入通常是一对矛盾的事物，油田管理者研究的主要目的是从油藏的现状出发，以最小的资金投入获得最大采收率所需要的最佳条件。而油藏数值模拟是获得这一目标最高级的方法。二、油田的复杂性：（1）静态描述一个油田就比较复杂，从宏观上的油藏构造、岩性、分层到微观的孔隙结构以及非均质性夹层、小层分布规律等，需要多学科配合、认真细致的工作，还不一定描述得清楚。（2）油层中所含流体——油、气、水的组分各不相同，在油藏条件下表现出的物理化学性质差异很大。在开发过程中，油层中的流体与岩石相互作用往往产生比较复杂的物理化学现象，如凝析反凝析、毛细

7、管力、多相流体相对渗透率、扩散、吸附等有的目前在理论上还难以描述清楚。有的在实验室虽然可以进行，但大范围的研究无法进行。（3）为提高油气采收率，采用多种提高采收率，采用多种提高采收率的方法，如热力采油、化学驱油、混相驱油等，加重了油藏流体渗流的复杂性。（4）油田开发动态描述更加复杂，在加上压裂、酸化等各种增产措施的使用，多井干扰、压力、温度、流体饱和度等参数随时间变化，增加了动态定量描述流体运动的难度。研究和开发如此复杂的综合性的油田开发问题，依靠经验或利用一些简单的计算方法不可能得到很好的解决。虽然可以简单的室内实验或小

8、区块的矿场实验来进行研究，但不可能做太多或大面积的实践，投资大，时间长。为了减少盲目性，可以使用数值模拟技术再现油藏地下动态，反复多次开发。求得最佳的开发方案。油藏数值模拟是解决以上问题的一种方法、一种手段。油藏模拟国内外发展概况（国外）30年代用于简单的油藏动态计算，预测采收率等40年代以解析解为