多层系油藏剩余油分布的精细数值模拟技术

第17卷第3期应用数值模拟技术研究剩余油分布规律周炜1唐仲华1温静2龚姚进2（1.中国地质大学资源学院，湖北武汉430074；2.辽河油田分公司勘探开发研究院，辽宁盘锦124010）基金项目：国家科技攻关项目（95-108-01-01）；国土资源部矿产资源定量预测及勘查评价开放研究实验室研究基金资助项目摘要沈95区块储层具有砂体结构复杂，非均质性强，注水开发效果差及剩余油分布规律认识不清等特点。

采用地质建模和油藏数值模拟一体化技术研究思路，在构造特征研究、精细地层对比、沉积相研究的基础上，建立精细的三维地质模型。

利用油藏数值模拟软件建立了该区块油藏数值模型，并对区块地质储量、压力、含水率及单井生产历史进行了拟合，地质储量拟合误差为4.2%,87%的单井历史拟合误差小于6%。

研究结果表明，沈95区块剩余油主要受沉积微相、储层非均质性、断层的封闭性、井网不完善等因素的综合影响，从纵向上来看，剩余油主要集中在主力油层的Ⅱ4—Ⅲ2小层；平面上主要分布在现井网未波及区、断层封闭性较强地区及微构造高部位，多呈孤立状和条带状。

关键词剩余油分布；三维地质建模；油藏数值模拟；沉积相；辽河油田中图分类号：TE319文献标识码：AStudy on distribution law of remaining oil by using reservoir numericalsimulation technologyZhou Wei 1Tang Zhonghua 1Wen Jing 2Gong Yaojin 2(1.Faculty of Resources,China University of Geosciences,Wuhan 430074,China;2.Research Institute of Exploration and Development,Liaohe Oilfield Company,CNPC,Panjin 124010,China)Abstract:In view of the characteristics of the complex structure of sand bodies,strong reservoir heterogeneity,poor effect of injection water development and unclear understanding of remaining oil distribution law for Block Shen 95,a fine 3D geological model is built up by making full use of the technology of integrated 3D geological modeling with reservoir numerical simulation and based on the fine study of structure feature,fine layer comparison and sedimentary facies.The numerical model of this block is established by reservoir numerical simulation and the history matching for geologic reserves,pressure,water cut and single well production date is carried out.The match error of geologic reserves is 4.2%and the match error of 87%single wells is less than 6%.The research results show that the remaining oil distribution of Block Shen 95is mainly effected by sedimentary facies,reservoir heterogeneity,fault sealing and incomplete well pattern.The remaining oils vertically focus on the II4-III2oil bed of main layers and horizontally on the unswepted regions by current well pattern and the regions with strong fault sealing and the high position of microstructures with displaying isolated and stripe shape.Key words:remaining oil distribution,3D geological modeling,reservoir numerical simulation,sedimentary facies,Liaohe Oilfield.引用格式：周炜，唐仲华，温静，等.应用数值模拟技术研究剩余油分布规律［J ］.断块油气田，2010，17（3）：325-329.Zhou Wei ，Tang Zhonghua ，Wen Jing ，et al.Study on distribution law of remaining oil by using reservoir numerical simulation technology ［J ］.Fault-Block Oil &Gas Field ，2010，17（3）：325-329.文章编号：1005-8907（2010）03-325-05高含水期油田开发与调整的研究内容可以概括为“认识剩余油，开采剩余油”，开发难度比处于低、中含水期的油田要大得多［1］，其难点之一就是确定剩余油分布及其饱和度变化规律。

动静态精细油藏描述及剩余油分布研究方法和技术动静态精细油藏是指储层中油水分布与流动状况相对复杂的油藏。

在这种油藏中，油水界面的变动频繁，储量分布不均匀，储层渗透率差异大，流体性质复杂，难以准确预测剩余油分布。

因此，针对动静态精细油藏的描述及剩余油分布研究需要采用一系列的方法和技术。

一、动静态精细油藏描述方法：1.目视描述法：通过实地观察和描述油藏、储层的基本特征，如油水界面的形态、断层的分布、储层孔隙结构等。

2.孔隙特征分析法：通过岩心切片的显微观测和扫描电镜等分析技术，研究储层中的孔隙特征，包括孔径、孔隙度、孔隙连通性等，为进一步研究剩余油分布提供基础数据。

3.测井揭示法：通过采用测井技术，获得储层的物性参数，如渗透率、饱和度等，从而分析储层的流体性质和剩余油分布情况。

4.静测法：通过进行压力临近稳定的恒流生产试验，获得动态压力数据，并通过解压分析和生产预测计算，得到储层的动态物性参数和剩余油分布。

二、动静态精细油藏剩余油分布研究技术：1.三维地质模型构建：通过采样岩心、测井数据和地震数据等，结合地质学原理和平面地质分析方法，构建动静态精细油藏的三维地质模型，包括储层厚度、岩性、构造等信息。

2.压力历史匹配法：利用历史生产数据和动态压力数据，通过数值模拟方法，模拟油藏的生产过程，更新储层的渗透率、储量等参数，进一步优化剩余油分布预测。

3.产量反演法：通过对不同时间段的生产数据进行分析和反演，得到剩余油分布的变化规律和分布特征，从而提供预测剩余油储量和开采方式的依据。

4.储层可视化技术：利用计算机技术和虚拟现实技术，将储层数据转化为可视化的三维图像，实现对储层的直观观察和分析，进一步揭示剩余油分布的规律。

总之，动静态精细油藏的描述及剩余油分布研究需要综合运用地质学、物理学和数学等多学科的知识，结合实地观察和实验分析，采用多种方法和技术，以获得全面准确的储层信息，为精细油藏的开发和油藏管理提供科学依据。

油田常用剩余油分布研究方法油田储量和剩余油分布研究是石油开发过程中的重要环节，可以提高油田开发效率和经济效益。

为了研究油田的剩余油分布，需要采用多种方法和技术进行综合分析。

以下是一些常用的剩余油分布研究方法：1.地质统计学方法：通过对油田地质参数进行统计学分析，了解剩余油的分布规律。

这些参数包括油田面积、厚度、孔隙度、渗透率等。

利用地质统计学方法可以确定剩余油的展布模式和区域。

2.试油方法：通过在油井中进行试油实验，了解原油储层的剩余油分布情况。

试油方法主要包括油藏压力测试、油藏渗透率测试、饱和度测试等。

通过试油方法可以得到剩余油饱和度、剩余油储量、剩余油的垂向分布等信息。

3.地震方法：通过地震勘探技术，包括地震反射法、地震折射法等，可以获取地下岩层的结构和性质信息。

通过地震方法可以确定油层的厚度、构造特征、岩石类型等，进而推断剩余油的分布情况。

4.流体流动模拟方法：通过建立油藏流体流动模型，模拟剩余油在地下的迁移过程。

这种方法可以定量分析剩余油的分布规律，包括剩余油的垂向分布、水驱油和气驱油效果、油藏压力分布等。

5.岩心分析方法：通过对岩心样品的物理化学性质进行测试，了解剩余油与储层岩石的相互作用和影响。

这种方法可以确定储层的孔隙度、渗透率、孔隙结构等参数，进而推断剩余油的分布规律。

6.数值模拟方法：利用计算机技术，建立油藏数学模型，对剩余油的分布进行数值模拟。

通过数值模拟方法可以分析剩余油的变化趋势、储量分布、开发方案等。

综上所述，油田常用剩余油分布研究方法包括地质统计学方法、试油方法、地震方法、流体流动模拟方法、岩心分析方法和数值模拟方法等。

通过综合应用这些方法，可以深入了解油田储量和剩余油的分布规律，为油田开发和管理提供科学依据。

数值模拟方法在剩余油分布研究中的应用油藏中的原油，经过多次不同方式的开采之后，仍然保存在油藏之中的原油即为剩余油。

剩余油开采难度较大，但作为中后期油田提高产能的可靠途径，是不少油田企业必须面临的问题之一。

本文简要讨论了剩余油研究的现状，希望可供研究人员参考。

标签：剩余油;分布;影响因素;数值模拟以往在油田开发、动态分析、方案编制等工作中，主要应用原始的测试等资料，采用油藏工程常规方法分析潜力、拟定措施，这种定性研究难以满足油田特高含水期精细分析、精细挖潜的要求。

而油藏数值模拟技术就是一种更快速、更直观、信息处理更加迅速进行油藏精细描述、油藏定性评价的一种手段，对剩余油分布等研究达到量化描述水平，为油田特高含水期的精细挖潜提供有利条件。

剩余油研究，作为中后期提高油田产能的可靠途径，备受研究者关注。

简要分析了影响剩余油分布的两个因素：地质因素与开发因素，同时对剩余油分布研究中的方法，结合实例进行了简单探讨。

最后对数值模拟研究结果的不确定性进行了讨论，以提升数值模拟方法的精度。

1.剩余油分布的影响因素1.1地质因素沉积微相的展布是控制油水平面运动的主要因素。

研究发现，剩余油分布因素主要为以下几点：1）空间中的砂体几何展布形态。

砂体顶--底界面的起伏形态、油层的构造控制着剩余油的形成分布，除此之外，还影响着油井的生产。

2）存在着不同的微相物性。

不同的微相物性之间存在差异，此种差异会影响油井的生产能力。

3）砂体内部结构。

砂体内部结构呈现出向上的韵律性。

研究发现，在正韵律的油层顶部易形成剩余油富集，在反韵律油层的底部易形成剩余油富集，在复合韵律层垂直向上会出现渗透段，易形成剩余油富集。

1.2开发因素1）井网分布不均匀。

对于整个开采区没有分层系开采，而是采用一个井网，这种情况会引起层位井网的不均匀，容易形成剩余油。

当井网分布不均匀时，一些油藏区域中分布有井网，一些油藏区域无分布井网，则这些无井网油藏区域会存在较多的剩余油。

应用数值模拟法研究复杂断块油藏剩余油分布摘要：复杂断块油藏进入开发后期，会造成剩余油分布越来越复杂，会给开采和挖潜带来了一定的难度，所以剩余油分布的预测已经成为复杂断块油藏的主要内容，通过合理的技术来进行开采复杂断块油藏是一项非常重要的手段，通过应用数值模拟法对剩余油分布规律进行分析，才能知道影响分布规律的因素，根据这些因素提出相应的对策，剩余油分布预测需要强调地质资料的精细化，保持生产数据的完整性，才能对复杂断块油藏剩余油分布规律有一定的了解。

关键词：数值模拟法；复杂断块；剩余油随着我国对石油资源的大规模勘探开发，导致很多油田已经进入了特高含水期；油田进入特高含水期以后，油层间的运动力就会减少，就会对石油的开采造成严重的影响，并且我国大部分的油田都是采用注水的方式来进行开采的，所以在油田的中期和晚期的开采过程中，油田的含水率就会逐渐，导致进行二次或者三次开采的过程中难度上升，并且采油率也会逐渐下降，对于复杂断块油藏剩余油的分布研究，可以帮助分析和创新开采方式，通过不同分布的剩余有，需要运用不同方式的开采技术，才能提升油田的开采量，从而增加我国的石油需求。

1精细地质建模1.1地质模型为了准确描述复杂断块油藏的空间展布规律，建立三维地质模型：建立复杂断块油藏地质参数的数据库，并对数据进行矫正和标准化处理；对区块内的工作数据格式进行转换，包括层位数据，断层数据等；加强数据转换和录入，包括测井解释数据、录井资料数据；分析测试数据及地质数据的录入。

然后建立完善地层层面构造模型，利用交互式方法建立储层沉积分布模型，在建立模型时要考虑到孔隙度、渗透率、含油饱和度等参数的校正。

1.2储层参数模型三维地质模型可以用参数体的形式充分反映出储藏内的孔隙度、渗透率等物性参数，储层内的孔隙度和渗透率可以充分表明油藏储集能力和渗流能力。

因此建立模型中利用高斯模拟方法，输入参数为变量统计参数、差函数参数以及条件数据。

可以充分反映出研究区域内的孔隙度，渗透率以及含油饱和度模型，为数值模型的建立奠定基础。

油藏精细数值模拟技术通过对不同油层条件、井网、注水方式等条件模拟油气藏中流体的渗流过程，它是目前定量研究剩余油分布的重要手段。

所谓精细模拟技术，是指其模拟结果能够给出典型单砂层（或每个单砂层）各项开发指标的模拟技术。

一般应用于高含水期地下剩余油分布规律的预测。

数值模拟一般采用分段模拟方法，按常规方法建立第一阶段静态、动态数模模型进行模拟。

将第一模拟阶段模拟结果作为下一阶段模型建立的静态数据基础，充分考虑流体（粘度、饱和度等）、岩石参数（如渗透率、孔隙度）的变化；在使用饱和度、压力等参数时，可以重新按阶段参照其他有效方法（如碳氧比测井、取心）解释的较为可靠的参数，调整并建立第二阶段初始模型。

第二阶段初始模拟模型阶段的划分可根据油田生产历史的四个含水级别确定，即低、中、高、特高含水阶段。

（一）高含水精细数值模拟理论针对高含水期油田特点，已有许多专家、学者提出了精细油藏数值模拟的概念，但一般是整体网格细化。

这里从实际需要出发，针对高含水数模提出时空精细模拟方法。

1．时间段精细划分由于受到计算量和分析数据量的限制，常规数模往往是时间段跨度较大，如，半年一个时间段，而且一般是均匀划分模拟时间段。

油田进入高含水期后，由于措施的调整次数增多，实际生产数据相对准确，为取得更好的结果，应从投产开始，逐年、逐模拟阶段“加细”时间段，到高含水期，特别是拟合最终之前的一、两年，时间段达到最精细，可以精细到一个月或更短。

2．模拟空间精细划分网格平面分布。

常规数模一般是在井网密集部位配以细网格，而井网较稀疏部位配以粗网格。

但高含水数模目的主要是为挖潜而进行调整方案设计，因此，笼统地将网格划细，不一定能取得理想效果。

应有重点、有目的地研究挖潜部位。

由于高含水期油田的潜力分布重点在砂体边缘、断层附近、注采系统不完善等部位，根据数模的目的，可通过宏观分析，确定这些部位划分为细网格，对已经认识较清楚的部位配以较粗网格。

网格纵向分布。