油藏模型的动态粗化更新

倪维一

（辽河油田勘探开发研究院,辽宁 盘锦 124010）

1 简介

传统储层建模方法，主要是建立一套精细的地质网格模型。由于精细模型涉及的计算量大，模拟操作难度较高，因此在数值模拟开始之前，需要将这种网格模型进行粗化处理。但传统的粗化方法会出现一系列问题：

（1）如果该模型显著粗化，其中许多本来不连续的砂体，将出现连通。这将导致：1）增加井筒与未连通砂体之间的孔隙量； 2）改变井间传递性的分布。这样一来，精细模型与粗化模型的采收率就会出现差异。

（2）在粗化模型中，由于砂体的连通性被改变，因此加密井将显示不出采收率提升的额外潜力，这是因为粗化模型将未开发的砂体也添加到已开发的砂体中。这将出现两个结果： 1）现有井的产能被高估； 2）加密井的产能被低估。

（3）如果模型被保持在相对精细的规模，模拟时就需要很高的计算量。动态模拟（如，历史拟合）将消耗更多的时间。同时，由于模拟需要大量计算，模型中的很多不确定性可能无法被正确观察。

2 方法

为了解决粗化模型会导致额外的砂体连续性，从而增加砂体与井筒虚假连通的问题，本文提出了一种新的方法：首先，确定现有井与砂体的连通性，并将不连通的砂体从地质单元模型中移除。第二阶段，对已移除不连通砂体的模型进行粗化，并进行数值模拟，直到该井完成开采。此时输出层内压力和饱和度数据，随后使用新井的连通砂体数据，计算新的压力和饱和度。将新数值输出模型，并继续进行模拟。传统粗化方法和本方法的主要区别在于，把油气含量的变化作为一个时间变量。

该方法的基础是在适当的时间引入新的砂体。这里，“适当的时间”是指每个新加入的砂体与现有井的连通时间。所以，当一个砂体未连通到一个特定的井时，我们将其视为非储集岩。但是，如果在随后的时间里，这一砂体与该井发生了连通，那么在粗化过程中，它将被模拟模型考虑在内。

为了建立起上述系统，需要以下信息：

（1）完井历史（时间和位置），以便在不同的时间对连通的砂体（储层）进行评估。

（2）所有砂体（储层）的初始压力和饱和度数据。

（3）先前与井筒连通的砂体系统，在流体模拟过程的所有时间阶段内，其压力和饱和度数据。

（4）当新连通的砂体被收入粗化模型时，粗化模型的压力和饱和度数据。

新方法的应用步骤如下：

（1）建立一个精细规模的地质模型，并假设该地质单元模型具有所需的分辨率，且其数据与测井数据相一致。

（2）基于现有井位，确定所有与井筒连通的砂体（储层），并识别出不与任何生产井相连通的砂体。将不连通的砂体从地质单元模型中移除，标注为非储集岩。

（3）移除不连通的砂体后，将模型粗化至所需水平（所需水平，是指粗化模型能够合理地再现精细模型产能的水平）。

（4）如果计划在若干年后加密井网，则在该时间点停止流体模拟，并输出此时的储层压力、饱和和油气比等数据。

1）根据新井的建议位置，重新检查原始的精细模型，重新计算连通和未连通的砂体（储层）。移除不连通的砂体时应基于新井布局。对包括了新连通砂体的精细模型重新进行粗化处理，生成新的粗化模型（新的孔隙度和传递率）。

2）检查模拟器输出的储层压力和饱和度信息。如果新的砂体此时与原有砂体（已完成开发）连通，则根据总储量，对新的粗化模型使用物质平衡法计算剩余储量，并重新计算饱和度和压力，这是校正压力和饱和度变化的关键的步骤，这种变化是由于模型中新添加了尚未开发的原生烃导致的。

（5）使用新的变量（压力，饱和度，孔隙度，渗透率）进行模拟，模拟模型包括了现有井和新井。

3 结论

在油藏描述过程中，油藏模型的粗化是一个重要的问题。许多研究都对这一问题进行了研究，并取得了显著成果。然而，已有研究对注粗化过程中不连通砂体（储层）问题关注不多。本文提出的新的方法，提供了一种新的思路，把粗化过程看作是动态的。它包括三个主要阶段：首先，确定现有井与砂体的连通性，并将不连通的砂体从地质单元模型中移除。第二阶段，对已移除不连通砂体的模型进行粗化，并进行数值模拟，直到该井完成开采。此时输出层内压力和饱和度数据，随后使用新井的连通砂体数据，计算新的压力和饱和度。将新数值输出模型，并继续进行模拟。

本方法具有如下优势：

（1）本方法可以在未增加储层虚假连通性的同时，对精细模型进行粗化，从而使数值模拟更具效率。

（2）本方法可以更好地评估新井的连通性，为油藏挖潜提供更准确的数据。

（3）本方法可以正确估算生产井和注入井的连通情况，因此可以更好的预测水驱效果。

尽管本方法的研究主要针对砂岩，但该方法不仅限于砂岩储层。在碳酸盐岩油藏，同样存在储集岩和非储集岩，同样存在储层与井筒连通的问题。因此本方法也可以应用于碳酸盐岩储层。

[1]祁大晟.油藏模型网格粗化的理论与方法[J].新疆石油地质,2008(02).

[2]景凤江,宋春华,张金庆.储层地质模型与油藏模拟模型之间的桥梁——种有效的模型粗化方法[J].中国海上油气地质,2002(06).

[3]祁大晟,平锐 .对油藏模型网格粗化中REV理论的探讨[J].新疆石油地质,2007(06).