水驅油藏精細數值模擬歷史擬合技術

孫紅霞

（中國石化股份勝利油田分公司地質科學研究院，山東 東營257015)

精細歷史擬合技術對剩余油的準確表征至關重要，是數值模擬研究的靈魂，是提升油藏管理水平，實現油藏高效開發的關鍵技術，顧名思義，與傳統歷史擬合的區別在于精和細，精——以模型構建和擬合技術刻畫油藏靜態地質特征、動態滲流特征，實現油藏模型的精確表征；細——從不同油藏類型和開發階段細化模型構建和擬合層面。

1 精細歷史擬合的特點

精細歷史擬合首先要拓展歷史擬合研究范疇及過程，以歷史擬合為核心，前拓展到模型構建，夯實擬合基礎；中間突出動靜結合一體化分析，實現對油藏特征的深化認識；后推進到后續跟蹤，保證模型的更新和完善，三個環節缺一不可，牽一“發”而動全身，是實現精細歷史擬合的真諦。

精細歷史擬合其次要集成技術系列，貫穿數模研究全過程，以飽和度函數標定技術、物性時變模擬技術、擬函數構造技術刻畫油藏動態滲流特征，夯實擬合的基礎；以敏感性分析和一體化分析技術深化認識油藏本質特征；通過動態跟蹤分析不斷更新完善模型[1]。各項技術貫穿到數模流程的各個環節，是實現精細歷史擬合的技術保證。

精細歷史擬合要定位不同油藏類型、不同開發階段確定技術對策，具體對策表如下：

表1 不同油藏類型模型構建及擬合技術應用對策

表2 不同開發階段模型擬合技術應用對策

2 精細歷史擬合關鍵技術和方法

2.1 飽和度函數標定技術

通過相對滲透率曲線、毛管壓力曲線端點值的空間非均質分布表征，來描述滲流規律空間非均質變化的技術[2]。首先按照油藏的開發單元、砂層組、小層逐級細分分析曲線的聚類特征，尋找曲線聚類的標準。如果以上聚類性較差，則進一步按照物性對相滲進行分區。其次，分析曲線形態和端點，確定滲流特征分區原則。相似的儲層物性具有相近形態的相滲曲線，對于存在顯著差異的曲線，分析產生差異的原因決定曲線的取舍。 分析曲線端點，即分析束縛水飽和度、殘余油飽和度、束縛水油相相對滲透率、殘余油水相相對滲透率與油藏物性的關系，根據端點與物性的變化規律，確定滲流特征分區原則。最后對同一分區內的的相滲曲線進行平均處理，不同分區的相滲曲線分別代表了油藏不同開發單元、不同砂層組、不同小層、不同物性級別的滲流能力，以此實現油藏滲流特征的非均質性刻畫。

2.2 物性時變模擬技術

通過將實驗室的過水倍數引入進來，建立有效過水倍數與含油飽和度的關系；模擬計算油藏不同時步的飽和度，得到油藏不同時步的有效過水倍數分布；然后基于實驗分析的滲透率變化與過水倍數的關系，根據曲線的變化規律，劃分為多個模擬時間步，確定油藏不同時步的滲透率變化；統計相滲曲線端點的變化與滲透率變化的關系，將注水倍數與巖石曲線端點的變化反映進來，在不同的模擬時間步內實現，即建立了準確的巖石滲流模型[3]，該模型突破了傳統物性時變模擬的局限性，完成了油藏滲流能力非均質性的動態變化地刻畫，是認識特高含水期剩余油分布的必要手段。

2.3 擬函數構造技術

較粗的網格模型往往不能準確地反映油藏的滲流特征，如見水時間及整個油藏的產量，粗網格在將飽和度前緣的非均質性抹掉后，沒有對滲流曲線進行校正，從而歪曲了油藏的滲流規律。

以相流量加權擬函數為例，在構造擬函數過程中，通過求取粗化網格下游邊界流量來對相對滲透率曲線進行校正，實現已知動態特征來刻畫滲流規律的目的，可以很好地解決粗網格水驅過快的問題。

2.4 參數敏感性分析方法

敏感性分析技術是一種定量的參數分析技術，以油藏各種不確定參數為基礎，以對開發指標的影響程度為標準確定其敏感程度，是指導歷史擬合參數調整的依據。如要實現油藏壓力的擬合[4]，就要確定與壓力相關的敏感性參數，進一步分析不確定參數的作用，如地層壓縮系數影響整個壓力規律，原油體積系數會作為壓力梯度參數影響壓力的變化等；改變參數大小開展敏感性模擬，實現參數敏感性程度的量化表征。

2.5 一體化擬合分析方法

一體化擬合分析技術是精細歷史擬合的核心技術，動靜結合、以動制靜是基本原則，多專業知識合理充分融合是基本目標。從實現流程來看，首先根據生產數據與計算結果的差異，發現油藏壓力、產量、含水的問題；分析問題的根源，也就是油藏孔隙體積及能量、油藏連通性、油水滲流規律，了解其在數模模型中的表征原理物質平衡方程、達西定律和分流量方程；進一步利用地質、測井、試油、室內試驗等資料尋找解決問題的依據，制定合理的解決問題的方案。這是地質認識、工程判斷、油藏經驗、模擬經驗的結合與統一，是各專業相互協作，從動中找依據，在靜中找問題，修正油藏模型的重要手段。

2.6 開發動態跟蹤分析技術

動態跟蹤分析技術是一項實時的歷史擬合技術，是對油藏不斷深化認識、及時完善調整措施，改善開發效果的關鍵技術。動態跟蹤分析以歷史擬合分析為基礎，在10-15天短周期內進行措施優選、新井設計、注采調配、動態檢測，實時進行模型更新，滿足根據油藏生產管理的需求；在3-5年的長周期內實現新老區方案的優化設計，滿足油藏綜合研究的需求。在動態跟蹤模擬下的油藏模型認識更加深化，表征更加完善，因而做出的方案預測更加可靠。

3 結論

精細歷史擬合技術以滲流特征精細刻畫夯實擬合基礎，以敏感性分析和一體化動態分析深化認識油藏特征，以動態跟蹤分析不斷完善油藏模型，實現歷史擬合由參數調整到模型完善的轉變，做好精細歷史擬合，是實現剩余油的準確表征，開展后續開發決策制定的關鍵。

［1］馬春華.特高含水期水驅開采特征及調整對策研究[D].大慶：大慶石油學院，2008：19-20.

［2］于春磊.一種反映水驅極限的相滲曲線預測方法[J].特種油氣藏，2014，21（2）：123.

［3］張健,方杰,范波芹.VOF方法理論與應用綜述[J].水利水電科技進展，2005，25（2）：67.

［4］何建華,張樹林.高含水期微觀剩余油分布研究[J].石油天然氣學報，2006，28（4）：340-341.