水驱油藏精细数值模拟历史拟合技术

孙红霞

（中国石化股份胜利油田分公司地质科学研究院，山东 东营257015)

精细历史拟合技术对剩余油的准确表征至关重要，是数值模拟研究的灵魂，是提升油藏管理水平，实现油藏高效开发的关键技术，顾名思义，与传统历史拟合的区别在于精和细，精——以模型构建和拟合技术刻画油藏静态地质特征、动态渗流特征，实现油藏模型的精确表征；细——从不同油藏类型和开发阶段细化模型构建和拟合层面。

1 精细历史拟合的特点

精细历史拟合首先要拓展历史拟合研究范畴及过程，以历史拟合为核心，前拓展到模型构建，夯实拟合基础；中间突出动静结合一体化分析，实现对油藏特征的深化认识；后推进到后续跟踪，保证模型的更新和完善，三个环节缺一不可，牵一“发”而动全身，是实现精细历史拟合的真谛。

精细历史拟合其次要集成技术系列，贯穿数模研究全过程，以饱和度函数标定技术、物性时变模拟技术、拟函数构造技术刻画油藏动态渗流特征，夯实拟合的基础；以敏感性分析和一体化分析技术深化认识油藏本质特征；通过动态跟踪分析不断更新完善模型[1]。各项技术贯穿到数模流程的各个环节，是实现精细历史拟合的技术保证。

精细历史拟合要定位不同油藏类型、不同开发阶段确定技术对策，具体对策表如下：

表1 不同油藏类型模型构建及拟合技术应用对策

表2 不同开发阶段模型拟合技术应用对策

2 精细历史拟合关键技术和方法

2.1 饱和度函数标定技术

通过相对渗透率曲线、毛管压力曲线端点值的空间非均质分布表征，来描述渗流规律空间非均质变化的技术[2]。首先按照油藏的开发单元、砂层组、小层逐级细分分析曲线的聚类特征，寻找曲线聚类的标准。如果以上聚类性较差，则进一步按照物性对相渗进行分区。其次，分析曲线形态和端点，确定渗流特征分区原则。相似的储层物性具有相近形态的相渗曲线，对于存在显著差异的曲线，分析产生差异的原因决定曲线的取舍。 分析曲线端点，即分析束缚水饱和度、残余油饱和度、束缚水油相相对渗透率、残余油水相相对渗透率与油藏物性的关系，根据端点与物性的变化规律，确定渗流特征分区原则。最后对同一分区内的的相渗曲线进行平均处理，不同分区的相渗曲线分别代表了油藏不同开发单元、不同砂层组、不同小层、不同物性级别的渗流能力，以此实现油藏渗流特征的非均质性刻画。

2.2 物性时变模拟技术

通过将实验室的过水倍数引入进来，建立有效过水倍数与含油饱和度的关系；模拟计算油藏不同时步的饱和度，得到油藏不同时步的有效过水倍数分布；然后基于实验分析的渗透率变化与过水倍数的关系，根据曲线的变化规律，划分为多个模拟时间步，确定油藏不同时步的渗透率变化；统计相渗曲线端点的变化与渗透率变化的关系，将注水倍数与岩石曲线端点的变化反映进来，在不同的模拟时间步内实现，即建立了准确的岩石渗流模型[3]，该模型突破了传统物性时变模拟的局限性，完成了油藏渗流能力非均质性的动态变化地刻画，是认识特高含水期剩余油分布的必要手段。

2.3 拟函数构造技术

较粗的网格模型往往不能准确地反映油藏的渗流特征，如见水时间及整个油藏的产量，粗网格在将饱和度前缘的非均质性抹掉后，没有对渗流曲线进行校正，从而歪曲了油藏的渗流规律。

以相流量加权拟函数为例，在构造拟函数过程中，通过求取粗化网格下游边界流量来对相对渗透率曲线进行校正，实现已知动态特征来刻画渗流规律的目的，可以很好地解决粗网格水驱过快的问题。

2.4 参数敏感性分析方法

敏感性分析技术是一种定量的参数分析技术，以油藏各种不确定参数为基础，以对开发指标的影响程度为标准确定其敏感程度，是指导历史拟合参数调整的依据。如要实现油藏压力的拟合[4]，就要确定与压力相关的敏感性参数，进一步分析不确定参数的作用，如地层压缩系数影响整个压力规律，原油体积系数会作为压力梯度参数影响压力的变化等；改变参数大小开展敏感性模拟，实现参数敏感性程度的量化表征。

2.5 一体化拟合分析方法

一体化拟合分析技术是精细历史拟合的核心技术，动静结合、以动制静是基本原则，多专业知识合理充分融合是基本目标。从实现流程来看，首先根据生产数据与计算结果的差异，发现油藏压力、产量、含水的问题；分析问题的根源，也就是油藏孔隙体积及能量、油藏连通性、油水渗流规律，了解其在数模模型中的表征原理物质平衡方程、达西定律和分流量方程；进一步利用地质、测井、试油、室内试验等资料寻找解决问题的依据，制定合理的解决问题的方案。这是地质认识、工程判断、油藏经验、模拟经验的结合与统一，是各专业相互协作，从动中找依据，在静中找问题，修正油藏模型的重要手段。

2.6 开发动态跟踪分析技术

动态跟踪分析技术是一项实时的历史拟合技术，是对油藏不断深化认识、及时完善调整措施，改善开发效果的关键技术。动态跟踪分析以历史拟合分析为基础，在10-15天短周期内进行措施优选、新井设计、注采调配、动态检测，实时进行模型更新，满足根据油藏生产管理的需求；在3-5年的长周期内实现新老区方案的优化设计，满足油藏综合研究的需求。在动态跟踪模拟下的油藏模型认识更加深化，表征更加完善，因而做出的方案预测更加可靠。

3 结论

精细历史拟合技术以渗流特征精细刻画夯实拟合基础，以敏感性分析和一体化动态分析深化认识油藏特征，以动态跟踪分析不断完善油藏模型，实现历史拟合由参数调整到模型完善的转变，做好精细历史拟合，是实现剩余油的准确表征，开展后续开发决策制定的关键。

［1］马春华.特高含水期水驱开采特征及调整对策研究[D].大庆：大庆石油学院，2008：19-20.

［2］于春磊.一种反映水驱极限的相渗曲线预测方法[J].特种油气藏，2014，21（2）：123.

［3］张健,方杰,范波芹.VOF方法理论与应用综述[J].水利水电科技进展，2005，25（2）：67.

［4］何建华,张树林.高含水期微观剩余油分布研究[J].石油天然气学报，2006，28（4）：340-341.