一种基于毛管数的油藏水驱数值模拟方法技术

本发明专利技术公开了一种基于毛管数的油藏水驱数值模拟方法，涉及油藏数值模拟领域。方法包括以下步骤：S1、网格参数的初始化；S2、输入流体参数；S3、计算每个网格的合成毛管数，将网格中的合成毛管数取对数处理，并输出对数毛管数场；S4、对实验数据进行拟合，建立残余油饱和度与对数毛管数的关系表格或数学模型，并依据对数毛管数场，对每个网格的相渗曲线中残余油饱和度的端点值进行修正；S5、在获得新的残余油饱和度值后，带入下一个时间步进行迭代计算。该方法明显提高了数值模拟过程中历史拟合的精度，对于预测储层剩余油分布，制定开发方案，指导油田下一步的调控挖潜，提供了理论和技术支撑。支撑。支撑。

【技术实现步骤摘要】
一种基于毛管数的油藏水驱数值模拟方法


[0001]本专利技术涉及油藏数值模拟领域，具体涉及一种基于毛管数的油藏水驱数值模拟方法。

技术介绍

[0002]随着油田陆续到达了高含水阶段，油气开发难度日益上升，在储层渗流机理的认识基础之上，提升数值模拟技术的模拟精度，显得日趋重要。通过众多学者的研究，发现长期水冲刷会对储层的流体参数和空间参数发生改变，主要体现在：孔喉半径的变化、粘土矿物成分的变化、渗透率的变化、储层润湿性的变化、原油组成的变化和原油粘度与原油密度的变化等方面。也在此基础之上形成了储层时变理论和储层时变表征技术等方法。
[0003]陆上油田一般开采速度慢，生产年限长，因此陆上油田的储层时变，多为低速长时冲刷时变。而海上油田受平台寿命影响，一般开发年限短，采用高速开发模式。因此海上油田储层的时变特征主要是短时高速时变。以往的储层时变模拟技术，是基于陆上储层的研究，选用表征累计冲刷强度的量——面通量，来描述储层与流体性质随开发进行而变化。但随着研究的深入，我们发现，储层的残余油饱和度往往随着驱替速度的增大而减小，而这种影响，在开发时间较短的海上油田，影响重大。如何在数值模拟过程中，刻画这种关系，成为提高数值模拟精度的重要攻关目标。目前国内外尚未有人基于此类现象提出相应的油田数值模拟方法。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是针对目前的油条开采遇到的问题，提出了一种能够定量表征残余油饱和度随水驱速度的提高而降低的物理现象，提高数值模拟的精度和稳定性的基于毛管数的油藏水驱数值模拟方法。
[0005]本专利技术具体采用如下技术方案：
[0006]一种基于毛管数的油藏水驱数值模拟方法，包括以下步骤：
[0007]S1、网格参数的初始化；
[0008]S2、输入流体参数；
[0009]S3、计算每个网格的合成毛管数，将网格中的合成毛管数取对数处理，并输出对数毛管数场；
[0010]S4、对实验数据进行拟合，建立残余油饱和度与对数毛管数的关系表格或数学模型，并依据对数毛管数场，对每个网格的相渗曲线中残余油饱和度的端点值进行修正；
[0011]S5、在获得新的残余油饱和度值后，带入下一个时间步进行迭代计算。
[0012]优选地，步骤S3中，毛管数是指驱替相粘度乘以驱替相的速度与驱替相和被取替相的界面张力指标，反映了驱替相所受粘滞力与驱替相与被驱替相两相界面张力的关系，而对数毛管数则是对毛管数取对数处理，如式(1)所示，
孔隙度0.32网格尺寸10m
×
10m
×
5m原油粘度10mPa
·
s水相粘度0.49mPa
·
s原油体积系数1.13原油密度840kg/m3[0035]S2、输入流体参数，输入网格中不同相流体的参数，包括PVT参数，相渗曲线等。
[0036]S3、计算每个网格的合成毛管数，将网格中的合成毛管数取对数处理，并输出对数毛管数场。
[0037]S4、对实验数据进行拟合，建立残余油饱和度与对数毛管数的关系表格(如表2所示)或数学模型，并依据对数毛管数场，对每个网格的相渗曲线中残余油饱和度的端点值进行修正；
[0038]表2
[0039][0040][0041]根据实测实验数据，拟合关系式中的特征值如下所示，其中拟合关系示意图如图3所示S
ormax
＝20.02483、S
ormin
＝4.06862、C
a0
＝
‑
6.86729、dC
a
＝0.14409
[0042]S5、在获得新的残余油饱和度值后，带入下一个时间步进行迭代计算。
[0043]步骤S3中，毛管数是指驱替相粘度乘以驱替相的速度与驱替相和被取替相的界面张力指标，反映了驱替相所受粘滞力与驱替相与被驱替相两相界面张力的关系，而对数毛管数则是对毛管数取对数处理，如式(1)所示，
[0044][0045]其中，Nc为毛管数，无因次，v
w
为驱替相(水相)速度，是达西速度、真实速度或相速度m/s，μ
w
为驱替相(水相)粘度，单位mPa
·
s，σ为水油界面张力，单位为mN/m。
[0046]步骤S4中残余油饱和度与对数毛管数的数学模型采用bltzamannn方程进行拟合，其表达式如式(2)所示，
[0047][0048]其中，A2为bltzamannn方程曲线最小特征值，A1为bltzamannn方程曲线最大特征值，x0为bltzamannn方程曲线倾斜段中点横坐标，dx为曲线拟合参数。
[0049]利用式(3)对残余油饱和度进行修正，
[0050][0051]其中，S
or
为修正后的残余油饱和度，S
ormax
为最大残余油饱和度，S
ormin
为最小残余油饱和度，C
a0
为曲线中点对数毛管数值，dC
a
为曲线拟合特征对数毛管数值。
[0052]根据图4可以看出，模型考虑残余油随毛管数的变化后，累产油量较未考虑残余油变化的普通模型高，因为考虑残余油变化后，残余油饱和度会随流速发生改变，井点联系区域、生产井或注入井井底，有更大的驱替压差，残余油饱和度更低，更加符合实际油藏的开发情况。在开始实际区块历史拟合时，可以利用残余油变化模型，以提高历史拟合的精度。
[0053]根据图5可以看出，考虑残余油变化后，注入井井底附近含油饱和度更低，其残余油会随毛管数的增大而减小，即随网格流速的增大而减小。注采井间主流线，油水井井点附近，压力梯度更大，流体流速更高，因此相应的对数毛管数也更大，残余油饱和度更低。
[0054]当然，上述说明并非是对本专利技术的限制，本专利技术也并不仅限于上述举例，本
的技术人员在本专利技术的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本专利技术的保护范围。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于毛管数的油藏水驱数值模拟方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、网格参数的初始化；S2、输入流体参数；S3、计算每个网格的合成毛管数，将网格中的合成毛管数取对数处理，并输出对数毛管数场；S4、对实验数据进行拟合，建立残余油饱和度与对数毛管数的关系表格或数学模型，并依据对数毛管数场，对每个网格的相渗曲线中残余油饱和度的端点值进行修正；S5、在获得新的残余油饱和度值后，带入下一个时间步进行迭代计算。2.如权利要求1所述的一种基于毛管数的油藏水驱数值模拟方法，其特征在于，步骤S3中，毛管数是指驱替相粘度乘以驱替相的速度与驱替相和被取替相的界面张力指标，反映了驱替相所受粘滞力与驱替相与被驱替相两相界面张力的关系，而对数毛管数则是对毛管数取对数处理，如式(1)所示，其中，Nc为毛管数，无因次，v
w
为驱替相(水相)速度，是达西速度、真实速度或相速度m/s，μ
w<...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈秀华，姜瑞忠，
申请(专利权)人：青岛石大恒瑞石油新技术开发有限公司，
类型：发明
国别省市：