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[技术讨论] 技术讨论:历史拟合我们究竟要改什么(阿什卡微信平台用户投稿)

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发表于 2016-10-15 18:36:51 | 显示全部楼层 |阅读模式
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历史拟合我们究竟要改什么
(1)


作者|徐金泽

加拿大卡尔加里大学石油工程专业研究生,方向是油藏数值模拟与试井。



算命先生测流年大运的时候常会先验前事,后算未来。油藏数值模拟中的历史拟合无疑就是一个区块的前事,而产量预测则是未来的把控。

历史拟合我们究竟要改什么?

不止大家,笔者也经常问自己这个问题。上网查查这个问题,大家的意见不一,有人说改传导率,有人说改相渗曲线,有人说改井指数。

那么我们究竟要改什么?在此笔者想说一下实际生产的数模和学术科研有差距,笔者所谈更多的是接地气的谈实际生产数模,不涉及学术观点(如热采的状态方程,页岩气的纳米孔隙流动等)。

一时想讨论这个问题,但是过往的项目经历和参与的讨论突然涌入脑海,不知道从何说起。那么笔者就从身边的几个小例子谈起。

笔者第一个参加的项目是一个浅层热采吞吐数值模拟的项目,可能熟知热采数值模拟的朋友们知道,蒸汽吞吐数模不收敛大多出于两个问题:

问题一:注入注不进去。

问题二:采出采不出来。

当时尝试在定液的情况下拟合井底压力和油水产量,但是无奈发现,井底压力一直持续低于实际生产压力。

为了保证产能,修改了井指数,但是一直想寻找合理的修改原因。

后来,经过现场多番交流,发现该区的注入压力高于破裂压力,形成了蒸汽诱导裂缝,进而造成了井周围渗透率的提高。

笔者从那时认识到模型是聪明的,如果保证其他参数没有问题,为了拟合而修改的不确定参数一定有他的道理。

聊到了热采数值模拟,我们就接着谈谈热采。热采参数众多,挑出几个典型的谈一下。

1.粘温:不同于常规冷采,粘温是我们在热采数模中必须要处理的一个参数,常用方法是粘度表和经验公式拟合,从流度的公式来看,粘温对热采数模结果的影响要比相渗曲线还要深远。基于实验结果上下修改10%,笔者认为是可行的。

2.相渗:相渗曲线无论冷采还是热采都是我们的输入参数。但是相对于常规冷采,热采数模相渗端点受到温度巨大影响。随着温度的升高,束缚水饱和度增加,残余油饱和度降低。一方面降低了井的注入能力(Krw降低),一方面则提高了井的产出能力(Kro升高)。正应了一句话,祸兮福之所倚,福兮祸之所伏。大部分涉及稠油的油田会对这个参数进行实验,因此不再赘述,全区统一相渗,尽量不要修改。

3.井指数:刚才已经提到了井指数,那么我们就详细分析以下,相对于SAGD,为啥吞吐蒸汽更难注入。目前来说SAGD仍然需要预热,通过循环蒸汽(或者正在实验的井间压裂),打开注入井和采油井的热通道,提高注入能力。当然我们也看到了很多区块是多轮吞吐泄压后进行SAGD(常见埋深较深的区块)。因此相对于吞吐,在打开热通道以后SAGD的注入能力无疑要更强一些,因此SAGD的井指数我们通常认为尽量不要修改(也有一些学术观点认为要修改表皮)。吞吐不具备SAGD的先期预热优势,因此注入要更难一些,很多浅层(埋深200米左右)常见蒸汽诱导裂缝(中国新疆风城,加拿大Cold Lake等)。因此针对吞吐,我们有相应的简化地质力学模型(如CMG的dilation-recompaction),耦合类似的简化模型在注入压力升高的情况下,会提高注入能力,此时就无需修改井指数了。

热采说来话长,SAGD的很多历史拟合不上,很多时候也和预热有关系,我们常说井间预热温度达到70-80,但是现场实际呢?因此温度场的拟合也是很重要的一方面。限于篇幅,不再赘述。

笔者也曾经参与过页岩气项目,相对于热采,页岩气的数模则是另外一番天地。

说实话,目前页岩气的数值模拟仍然存在争议,纳米孔隙的流动如何衔接到宏观模拟仍然是个问题。因此笔者只针对目前数模软件讨论一二。

页岩气分dry gas和wet gas,dry gas相对好拟合(跑得快~)。谈到页岩气实际数模不得不提到压裂裂缝。目前常规数模模拟压裂裂缝有两种办法,一种是根据射孔点生成裂缝,一种是根据微地震点生成裂缝。

我们不谈压裂裂缝的尖端渗透率效应的话,常见输入参数有裂缝宽度,裂缝长度和裂缝渗透率。微地震反演的压裂裂缝通常设计网格数模较多,最后网格数模会有几倍的增长,运算速度会大大降低,考虑到时间成本,这种方法使用较少。

实际数模第一种方法生成的表观裂缝宽度不会是实际的裂缝宽度,而会因为数值收敛问题基于conductivity做一定的放大,因此表观裂缝渗透率会比实际的裂缝渗透率要低。

页岩气前几个月产水较多(返排水),我们一般都会忽略这个拟合,而主要侧重后期。

一般在油藏数值模拟之前,很多朋友都会做RTA分析,得到实际的产量递减曲线,这也会为数值模拟做一定的参考。

在地质模型不存在质疑的情况下,那么压裂裂缝本身就成了左右产量曲线的一个重要因素。

虽然我们基于运算时间成本考虑不通过微地震直接反演压裂裂缝,但是微地震点本身为我们的裂缝长度和宽度提供了重要参考。

笔者负责的若干区块的历史拟合均基于微地震数据修改水力压裂裂缝长度,拟合效果非常好。

与此同时,关于页岩气产量预测,我们通常用废弃压力作为预测constraint,而忽略了实际的压力递减,那么预测的产量往往要比实际的要高一些。如何处理这个问题呢,请见我们的“历史拟合我们究竟要改什么(2)”。在之后的讨论中,笔者也会分享在水驱、化学驱中一些历史拟合的看法。



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发表于 2017-1-13 23:51:18 来自手机 | 显示全部楼层
重了读一遍,写的很好。
 楼主| 发表于 2017-1-14 10:37:54 | 显示全部楼层
sunke 发表于 2017-1-13 23:51
重了读一遍,写的很好。

作者这几天会来公司做客。
发表于 2017-1-16 13:03:42 | 显示全部楼层
JB.Duan 发表于 2017-1-14 10:37
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