注水开发后储层物理特征参数变化的数模研究
|
摘要
油田在注水开发过程中,储层的物理特征参数随注入水冲刷而不断发生变化。本文在全面总结了引起储层物理特征参数变化原因的基础上,重点分析了渗透率和原油粘度随注水冲刷而呈动态变化的特点。在精确推导出注入水冲刷孔隙体积倍数表达式的基础上,建立了考虑渗透率和原油粘度时变效应的三维三相数学模型。将该数学模型用有限差分方法离散化得到数值模型后,应用IMPES方法对其进行求解。编制了新的储层参数时变的数值模拟软件。
新编制的数模软件可同时应用于矿场规模和实验室尺度范围的参数时变模拟分析。其与商业数值模拟软件ECLIPSE对比计算,表明了所开发模拟软件的合理性。应用新编软件,进行实际矿场规模与实验室尺度的参数时变数模运算,表明渗透率和原油粘度的时变效应对油田注水开发有一定的影响。最后,开展时变效应与剩余油分布关系研究,从剩余油饱和度角度分析了时变效应对注水开发影响的原因。
During the flood development of oil field, reservoir physical characteristics have been continuously changed following the water that has been injected. In this paper, the distinguishing feature that permeability and viscosity dynamic changed following the multiplier of injected water, based on reasons which cause the change of reservoir characteristics is analyzed. A mathematical model which considers the time variables of permeability and viscosity is built, based on the expression of the multiplier of injected water which is derived accurately. The numerical model which is derived from the mathematical model is calculated by IMPES method. The software which considers the time variables is compiled.
The new compiled software can calculate field models. It also can calculate laboratory models. The compared result of the new software and ECLIPSE indicates its justifiability. The field model and laboratory model is calculated by the software, and the results indicate that the time variables has effect on the water flood development. At last, the relationship of time variables and remaining oil is researched, and the reasons of the effect of time variables to water flood is analyzed from the remaining oil saturation angle.
新编制的数模软件可同时应用于矿场规模和实验室尺度范围的参数时变模拟分析。其与商业数值模拟软件ECLIPSE对比计算,表明了所开发模拟软件的合理性。应用新编软件,进行实际矿场规模与实验室尺度的参数时变数模运算,表明渗透率和原油粘度的时变效应对油田注水开发有一定的影响。最后,开展时变效应与剩余油分布关系研究,从剩余油饱和度角度分析了时变效应对注水开发影响的原因。
During the flood development of oil field, reservoir physical characteristics have been continuously changed following the water that has been injected. In this paper, the distinguishing feature that permeability and viscosity dynamic changed following the multiplier of injected water, based on reasons which cause the change of reservoir characteristics is analyzed. A mathematical model which considers the time variables of permeability and viscosity is built, based on the expression of the multiplier of injected water which is derived accurately. The numerical model which is derived from the mathematical model is calculated by IMPES method. The software which considers the time variables is compiled.
The new compiled software can calculate field models. It also can calculate laboratory models. The compared result of the new software and ECLIPSE indicates its justifiability. The field model and laboratory model is calculated by the software, and the results indicate that the time variables has effect on the water flood development. At last, the relationship of time variables and remaining oil is researched, and the reasons of the effect of time variables to water flood is analyzed from the remaining oil saturation angle.
引文
[1] 谷建伟.高含水开发期基于微观渗流机理的宏观油藏数值模拟研究,中国海洋大学:2004.12
[2] 郭莉,王延斌,刘伟新等.大港油田注水开发过程中油藏参数变化规律分析,石油实验地质,2006.2;28(1):85-90
[3] 皮斯曼D W.油藏数值模拟基础[M].北京:石油工业出版社,1982:1-20
[4] 韩大匡,陈钦雷,闫存章.油藏数值模拟基础[M].北京:石油工业出版社,1999:30-40
[5] 崔传智,赵晓燕.考虑油藏储层参数变化的数值模拟研究.水动力学研究与进展.2004;19(A):60-70
[6] 邓玉珍,徐守余.三角洲储层参数动态模型研究——以胜坨油田二区下第三系沙二段83小层为例[J].石油学报,2003;24(2):61-64
[7] 张洪波,王志章,戴胜群,郭鸣黎.水驱前后油藏参数变化机理研究.石油天然气学报(江汉石油学院学报).2005.8;27(A):665-666
[8] 王志章,蔡毅,杨蕾.开发中后期油藏参数变化规律及变化机理[M].北京:石油工业出版社.1999.50-60
[9] 姜瑞忠.储层特征参数变化对油藏开发效果的影响.油气田地面工程.2005.4;24(4):32-34
[10] 孙士孝,韩锦文,郭云尧等.胜坨油田岩石水洗前后物性变化的试验研究.1996.7;20:33-35
[11] 李存贵,徐守余.长期注水开发油藏的孔隙结构变化规律.石油勘探与开发.2003.4;30(2):94-96
[12] 杜玉洪,张继春,侯翠芬.储层宏观物性参数随注水开发动态演化模式研究.特种油气藏.2004.10;11(5):52-55
[13] 邓瑞健.濮城油田注入水体积流量试验特征.江汉石油学院学报.2003.9;25(3):111-112
[14] 徐守余.渤海湾盆地胜坨油田二区储层微观渗流场演化研究.石油实验地质.2003.8;20(1):62-65
[15] 林光荣,陈付星,邵创国,张富田.马岭油田长期住水对油层孔隙结构的影响.西安石油学院学报(自然科学版).2001;24(2):31-35
[16] 张绍槐,罗平亚,等.保护储集层技术[M].北京:石油工业出版社,1993:10-20
[17] 裘怿楠,陈子琪.油藏描述[M].北京:石油工业出版社,1996:22-28
[18] 陈永生.油田非均质对策论[M].北京:石油工业出版社,1993:50-60
[19] 陈亮,吴胜和,刘宇红.胡状集油田胡十二块注水开发过程中储层动态变化研究.1999.6;22(4):78-81
[20] Aziz K ,Settari A . Petroleum Reservoir Simulation. Applied Science Publishers,1979
[21] 鞠斌山,马明学,崔传智.室内实验规模的出砂数学模拟.石油大学学报.2004.8;28(4):73-77
[22] 鞠斌山,马明学,邱晓燕.弹性多孔介质粘土膨胀和微粒运移的数学模拟方法[J].水动力学研究与进展(A辑),2003,18(1):9-11.
[23] LIU Xinghui and FARU K Civan. Characterization and prediction of formation damage in two2phase flow systems[R] . SPE 25429, 1993.
[24] 高博禹,彭仕宓,黄述旺.胜坨油田二区沙二段3砂层组分阶段油藏数值模拟.石油勘探与开发.2004.12;31(6):81-84
[25] 盖英杰,吕德灵,郭元灵.高含水期油藏分阶段数值模拟[J].油气采收率技术.2000;7(1):54-56
[26] 王秉海,沈娟华,颜捷先.胜利油区开发研究与实践[M].东营:石油大学出版社,1993.34-40
[27] 邓玉珍,吴素英. 注水开发过程中储层物理特征变化规律研究[J].油气采收率技术,1996;3(4):44-52
[28] NARAYAN M, CHAUDHAIR. An improved numerical technique for solving multidimensional miscible displacement equations[J]. SPEJ, 1971,(Sept):2772284
[29] 孙焕泉,孙国,吴素英等.储集层参数动态地质模型的建立——以胜坨油田二区沙二段 12层为例.石油勘探与开发.2004.11;31:89-91
[30] 姜瑞忠,陈月明,邓玉珍等.胜坨油田二区油藏物理特征参数变化数值模拟研究.油气采收率技术.1996.6;3(2):50-56
[31] 贾红育,曲志浩.注水开发油田油层结垢机理及油层伤害[J].石油学报,2001;22(1):52-57
[32] 徐守余,李红南.储集层孔隙网络场演化规律和剩余油分布[J].石油学报,2003;24(4):48-53
[33] 宋万超,孙焕泉,孙国等.油藏开发流体动力地质作用[J].石油学报,2002;(3):52-55
[34] 孙焕泉,屈岩涛,房会春等.胜利油区砂岩储集层敏感性特征研究[J].石油勘探与开发,2000;27(5):72-75
[35] 李阳.陆相断陷湖盆油藏流场宏观参数变化规律及动态模型.石油学报.2005.3;26(2):65-68
[36] 姜汉桥,姚军,姜瑞忠.油藏工程原理与方法.山东:石油大学出版社,2002:154-164
[37] 李健,李红南.油藏开发流体动力地质作用——以胜坨油田二区为例[J].石油学报,2002;23(3):52-55
[38] 秦积舜,李爱芬.油层物理学.山东:石油大学出版社,2001:94-178
[39] 刘慧卿.油藏数值模拟方法专题.山东:石油大学出版社,2001:79-84
[40] Helge Holden, Kenneth Hvistendahl Karlsen and Knut Andreas Lie. Operator splitting methods for degenerate convection-diffusion equations II: Numerical examples with emphasis on reservoir simulation andsedimentation. Canadian Mathematical Society, Conference proceedings
[41] 关治,陆金甫等.数值分析基础.北京:高等教育出版社,2002:310-323
[42] 李庆阳,关治等.数值计算原理.北京:清华大学出版社,2000:170-236
[44] 封建湖.数值分析原理.北京:科学技术出版社,2001:173~175
[45] 李庆阳,关治.数值计算原理.北京:清华大学出版社,2000:171~226
[46] 李维国,黄炳家,同登科,王子亭.数值计算方法.山东东营:石油大学出版社,2004:173~180
[47] 罗蛰潭.油气储集层的孔隙结构[M].北京:科学出版社,1986:54-60
[48] 龙雨丰,张晓晖,刘鸿等.低渗油藏注水开发中储层参数变化研究与应用.江汉石油学院学报.2001.9;23:86-87
[2] 郭莉,王延斌,刘伟新等.大港油田注水开发过程中油藏参数变化规律分析,石油实验地质,2006.2;28(1):85-90
[3] 皮斯曼D W.油藏数值模拟基础[M].北京:石油工业出版社,1982:1-20
[4] 韩大匡,陈钦雷,闫存章.油藏数值模拟基础[M].北京:石油工业出版社,1999:30-40
[5] 崔传智,赵晓燕.考虑油藏储层参数变化的数值模拟研究.水动力学研究与进展.2004;19(A):60-70
[6] 邓玉珍,徐守余.三角洲储层参数动态模型研究——以胜坨油田二区下第三系沙二段83小层为例[J].石油学报,2003;24(2):61-64
[7] 张洪波,王志章,戴胜群,郭鸣黎.水驱前后油藏参数变化机理研究.石油天然气学报(江汉石油学院学报).2005.8;27(A):665-666
[8] 王志章,蔡毅,杨蕾.开发中后期油藏参数变化规律及变化机理[M].北京:石油工业出版社.1999.50-60
[9] 姜瑞忠.储层特征参数变化对油藏开发效果的影响.油气田地面工程.2005.4;24(4):32-34
[10] 孙士孝,韩锦文,郭云尧等.胜坨油田岩石水洗前后物性变化的试验研究.1996.7;20:33-35
[11] 李存贵,徐守余.长期注水开发油藏的孔隙结构变化规律.石油勘探与开发.2003.4;30(2):94-96
[12] 杜玉洪,张继春,侯翠芬.储层宏观物性参数随注水开发动态演化模式研究.特种油气藏.2004.10;11(5):52-55
[13] 邓瑞健.濮城油田注入水体积流量试验特征.江汉石油学院学报.2003.9;25(3):111-112
[14] 徐守余.渤海湾盆地胜坨油田二区储层微观渗流场演化研究.石油实验地质.2003.8;20(1):62-65
[15] 林光荣,陈付星,邵创国,张富田.马岭油田长期住水对油层孔隙结构的影响.西安石油学院学报(自然科学版).2001;24(2):31-35
[16] 张绍槐,罗平亚,等.保护储集层技术[M].北京:石油工业出版社,1993:10-20
[17] 裘怿楠,陈子琪.油藏描述[M].北京:石油工业出版社,1996:22-28
[18] 陈永生.油田非均质对策论[M].北京:石油工业出版社,1993:50-60
[19] 陈亮,吴胜和,刘宇红.胡状集油田胡十二块注水开发过程中储层动态变化研究.1999.6;22(4):78-81
[20] Aziz K ,Settari A . Petroleum Reservoir Simulation. Applied Science Publishers,1979
[21] 鞠斌山,马明学,崔传智.室内实验规模的出砂数学模拟.石油大学学报.2004.8;28(4):73-77
[22] 鞠斌山,马明学,邱晓燕.弹性多孔介质粘土膨胀和微粒运移的数学模拟方法[J].水动力学研究与进展(A辑),2003,18(1):9-11.
[23] LIU Xinghui and FARU K Civan. Characterization and prediction of formation damage in two2phase flow systems[R] . SPE 25429, 1993.
[24] 高博禹,彭仕宓,黄述旺.胜坨油田二区沙二段3砂层组分阶段油藏数值模拟.石油勘探与开发.2004.12;31(6):81-84
[25] 盖英杰,吕德灵,郭元灵.高含水期油藏分阶段数值模拟[J].油气采收率技术.2000;7(1):54-56
[26] 王秉海,沈娟华,颜捷先.胜利油区开发研究与实践[M].东营:石油大学出版社,1993.34-40
[27] 邓玉珍,吴素英. 注水开发过程中储层物理特征变化规律研究[J].油气采收率技术,1996;3(4):44-52
[28] NARAYAN M, CHAUDHAIR. An improved numerical technique for solving multidimensional miscible displacement equations[J]. SPEJ, 1971,(Sept):2772284
[29] 孙焕泉,孙国,吴素英等.储集层参数动态地质模型的建立——以胜坨油田二区沙二段 12层为例.石油勘探与开发.2004.11;31:89-91
[30] 姜瑞忠,陈月明,邓玉珍等.胜坨油田二区油藏物理特征参数变化数值模拟研究.油气采收率技术.1996.6;3(2):50-56
[31] 贾红育,曲志浩.注水开发油田油层结垢机理及油层伤害[J].石油学报,2001;22(1):52-57
[32] 徐守余,李红南.储集层孔隙网络场演化规律和剩余油分布[J].石油学报,2003;24(4):48-53
[33] 宋万超,孙焕泉,孙国等.油藏开发流体动力地质作用[J].石油学报,2002;(3):52-55
[34] 孙焕泉,屈岩涛,房会春等.胜利油区砂岩储集层敏感性特征研究[J].石油勘探与开发,2000;27(5):72-75
[35] 李阳.陆相断陷湖盆油藏流场宏观参数变化规律及动态模型.石油学报.2005.3;26(2):65-68
[36] 姜汉桥,姚军,姜瑞忠.油藏工程原理与方法.山东:石油大学出版社,2002:154-164
[37] 李健,李红南.油藏开发流体动力地质作用——以胜坨油田二区为例[J].石油学报,2002;23(3):52-55
[38] 秦积舜,李爱芬.油层物理学.山东:石油大学出版社,2001:94-178
[39] 刘慧卿.油藏数值模拟方法专题.山东:石油大学出版社,2001:79-84
[40] Helge Holden, Kenneth Hvistendahl Karlsen and Knut Andreas Lie. Operator splitting methods for degenerate convection-diffusion equations II: Numerical examples with emphasis on reservoir simulation andsedimentation. Canadian Mathematical Society, Conference proceedings
[41] 关治,陆金甫等.数值分析基础.北京:高等教育出版社,2002:310-323
[42] 李庆阳,关治等.数值计算原理.北京:清华大学出版社,2000:170-236
[44] 封建湖.数值分析原理.北京:科学技术出版社,2001:173~175
[45] 李庆阳,关治.数值计算原理.北京:清华大学出版社,2000:171~226
[46] 李维国,黄炳家,同登科,王子亭.数值计算方法.山东东营:石油大学出版社,2004:173~180
[47] 罗蛰潭.油气储集层的孔隙结构[M].北京:科学出版社,1986:54-60
[48] 龙雨丰,张晓晖,刘鸿等.低渗油藏注水开发中储层参数变化研究与应用.江汉石油学院学报.2001.9;23:86-87