一種確定縫洞型油藏高導流通道圈閉剩余油的方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種確定縫洞型油藏高導流通道圈閉剩余油的方法，屬于油氣田開發(fā)領(lǐng)域。所述方法首先建立縫洞型油藏的粒子模擬模型和算法，確定縫洞型油藏的表面張力模型，然后采用數(shù)值方法實現(xiàn)不同縫洞組合模式下的水驅(qū)油過程，進而判別微觀巖心尺度及宏觀油藏尺度上高導流通道圈閉的剩余油分布情況。本發(fā)明方法模擬效果與物理實驗結(jié)果一致，可以替代實驗室實驗，確定宏觀油藏尺度上和微觀巖心尺度上的高導流通道圈閉的剩余油。
【專利說明】一種確定縫洞型油藏高導流通道圈閉剩余油的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于油氣田開發(fā)領(lǐng)域，具體涉及一種確定縫洞型油藏高導流通道圈閉剩余 油的方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 縫洞型油藏是以古巖溶發(fā)育為起因、縫洞系統(tǒng)為油氣主要儲集空間、以構(gòu)造裂縫、 溶蝕裂縫為主要流動通道的一種油氣藏。由于此類油藏儲集體的高度離散性，其原始地質(zhì) 儲量也呈不連續(xù)分布狀態(tài)，由于其儲集空間類型的尺度差異，再加上開發(fā)過程的影響，剩余 油分布的離散程度更高。
[0003] 影響縫洞型油藏剩余油分布難以確定的因素有很多，其中高導流通道在控制流體 流動與油井生產(chǎn)特征中起著很大的作用。但是單一高導流通道空間定位難，與油、水及生產(chǎn) 井接觸關(guān)系認識不請，導致水的波及路徑、波及程度認識不到位。傳統(tǒng)的等值線方式表征不 了縫洞型油藏剩余油分布，國內(nèi)外目前尚沒有相對成熟的、適應于縫洞型油藏的剩余油分 析方法或分析技術(shù)。
[0004] 當前，多采用物理實驗的方法來分析開發(fā)過程中形成的剩余油，但傳統(tǒng)砂巖油藏 分析剩余油的諸多實驗方法不再適用于縫洞型油藏。不同研究人員設計不同的方法，采取 不同的材料，針對不同的縫洞組合模式，進行不同的物理實驗，來定性確定在高導流通道影 響下剩余油分布情況。大量的物理實驗耗費人力、物力，且難以定量描述剩余油的分布狀 況。
[0005] 縫洞型油藏中溶洞是主要的儲集空間，裂縫為主要的導流通道，長期注水開發(fā)在 地層中形成了強能量供給區(qū)，使得水流沿地層高導流通道發(fā)生竄流，在高導流通道圈閉下 形成了部分難以采出的剩余油，使得產(chǎn)量降低，整體采出程度下降。
[0006] 縫洞型油藏儲集體及連通通道具有分布的復雜性及尺度的多樣性等特點。高導流 通道控制著流體流動與油井生產(chǎn)特征，高導流通道的位置通常可采用不同方式進行確定， 通常可由巖心薄片確定微觀高導流通道,通過油藏描述成果可確定宏觀儲集體間的高導流 通道，通過井距遞推方法判斷通道導流能力的大小。
[0007] 地層中存在多種縫洞組合模式，不同組合模式下的高導流通道圈閉的剩余油位置 不盡相同。然而，由于縫洞油藏的復雜特點，難以全面真實的認識地層中原油的開采機理和 開發(fā)方式，為了分析剩余油分布情況，通常根據(jù)油藏微觀縫洞結(jié)構(gòu)特點制作相應的物理仿 真模型進行相關(guān)物理實驗，來認識不同縫洞組合模式下高導流通道圈閉的剩余油。這種做 法的前提是在認識清楚儲層微觀縫洞結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，提取反映真實油藏結(jié)構(gòu)的特征參數(shù)。 但仿真實驗模型設計難度大，室內(nèi)實驗成本較高，費時費力，同時實驗中的觀察和測量也存 在很多問題，難以對髙導流通道圈閉的剩余油有清晰認識。而利用計算機仿真模擬能很好 地克服這些困難，但是模擬方法多采用平均化的Darcy經(jīng)驗關(guān)聯(lián)式，不能考慮介質(zhì)復雜的 結(jié)構(gòu)特征，難以刻畫高導流通道復雜的導流能力，無法確定高導流通道圈閉的剩余油位置。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的在于解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的難題，提供一種確定縫洞型油藏高 導流通道圈閉剩余油的方法，采用粒子模擬方法對縫洞型油藏油水兩相復雜流動特征進行 模擬，發(fā)揮其在界面追蹤上的優(yōu)勢，作為縫洞型物理實驗的代替模擬，真實體現(xiàn)水驅(qū)油過程 中油水流動的微觀細節(jié)，確定不同縫洞組合模式下高導流通道圈閉的剩余油分布狀況?；?于粒子模擬技術(shù)確定縫洞型油藏高導流通道圈閉的剩余油，建立適合此類油藏的粒子模擬 模型和算法，替代物理實驗，實現(xiàn)宏觀油藏尺度及微觀巖心尺度的剩余油分析，為制定合理 挖潛措施，提高油藏采收率提供依據(jù)。
[0009] 本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：
[0010] -種確定縫洞型油藏高導流通道圈閉剩余油的方法，所述方法首先建立縫洞型油 藏的粒子模擬模型和算法，確定縫洞型油藏的表面張力模型，然后采用數(shù)值方法實現(xiàn)不同 縫洞組合模式下的水驅(qū)油過程，進而判別微觀巖心尺度（體現(xiàn)在下面步驟（7)中。）及宏觀 油藏尺度上（體現(xiàn)在下面步驟（7)中。）高導流通道圈閉的剩余油分布情況。
[0011] 所述粒子模擬模型指縫洞型油藏的互不相溶油水兩相流動數(shù)學模型；
[0012] 所述算法指粒子模擬模型的積分算法；
[0013] 所述表面張力模型指在油水界面處不同種類粒子間引入一種斥力來實現(xiàn)表面張 力模擬的模型；
[0014] 所述不同縫洞組合模式指通過油藏描述或巖心掃描方式確定的縫洞組合類型；
[0015] 所述微觀巖心尺度指通過對巖心薄片進行掃描得到巖心圖像，由其生成粒子初始 分布信息；
[0016] 所述宏觀油藏尺度指通過油藏描述過程確定的油藏縫洞體的形態(tài)結(jié)構(gòu)；
[0017] 所述高導流通道指通過巖心薄片掃描觀察到的微觀高導流通道和通過油藏描述 確定的宏觀高導流通道。
[0018] 所述方法包括以下步驟：
[0019] (1)確定研究目標的邊界范圍、縫洞組合類型及高導流通道分布，確定目標油藏中 流體的密度和粘度；
[0020] (2)建立縫洞型介質(zhì)中的粒子模擬模型；
[0021] (3)確定步驟（2)中粒子模擬模型的積分算法；
[0022] (4)建立步驟⑵中油水兩相界面處的表面張力模型；
[0023] (5)確定步驟（4)建立的表面張力模型中的表面張力系數(shù)，將該系數(shù)看成流體的 一個物性參數(shù)；
[0024] (6)確定步驟（2)中粒子模擬模型的邊界條件，并進行數(shù)值求解得到粒子模擬結(jié) 果；
[0025] (7)根據(jù)步驟（6)得到的粒子模擬結(jié)果確定油藏中不同類型縫洞組合模式下高導 流通道圈閉的剩余油富集區(qū)。
[0026] 所述步驟（2)中的粒子模擬模型中的運動方程如下：
[0027]

【權(quán)利要求】
1. 一種確定縫洞型油藏高導流通道圈閉剩余油的方法，其特征在于：所述方法首先建 立縫洞型油藏的粒子模擬模型和算法，確定縫洞型油藏的表面張力模型，然后采用數(shù)值方 法實現(xiàn)不同縫洞組合模式下的水驅(qū)油過程，進而判別微觀巖心尺度及宏觀油藏尺度上高導 流通道圈閉的剩余油分布情況。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的確定縫洞型油藏高導流通道圈閉剩余油的方法，其特征在 于： 所述粒子模擬模型指縫洞型油藏的互不相溶油水兩相流動數(shù)學模型； 所述算法指粒子模擬模型的積分算法； 所述表面張力模型指在油水界面處不同種類粒子間引入一種斥力來實現(xiàn)表面張力模 擬的模型； 所述不同縫洞組合模式指通過油藏描述或巖心掃描方式確定的縫洞組合類型； 所述微觀巖心尺度指通過對巖心薄片進行掃描得到巖心圖像，由其生成粒子初始分布 信息； 所述宏觀油藏尺度指通過油藏描述過程確定的油藏縫洞體的形態(tài)結(jié)構(gòu)； 所述高導流通道指通過巖心薄片掃描觀察到的微觀高導流通道和通過油藏描述確定 的宏觀高導流通道。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的確定縫洞型油藏高導流通道圈閉剩余油的方法，其特征在 于：所述方法包括以下步驟： (1) 確定研究目標的邊界范圍、縫洞組合類型及高導流通道分布，確定目標油藏中流體 的密度和粘度； (2) 建立縫洞型介質(zhì)中的粒子模擬模型； (3) 確定步驟（2)中粒子模擬模型的積分算法； (4) 建立步驟（2)中油水兩相界面處的表面張力模型； (5) 確定步驟（4)建立的表面張力模型中的表面張力系數(shù)，將該系數(shù)看成流體的一個 物性參數(shù)； (6) 確定步驟（2)中粒子模擬模型的邊界條件，并進行數(shù)值求解得到粒子模擬結(jié)果； (7) 根據(jù)步驟（6)得到的粒子模擬結(jié)果確定油藏中不同類型縫洞組合模式下高導流通 道圈閉的剩余油富集區(qū)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的確定縫洞型油藏高導流通道圈閉剩余油的方法，其特征在 于：所述步驟（2)中的粒子模擬模型中的運動方程如下：
(16) 其中，P i為粒子i的密度，單位為kg/m3 ; P j為粒子j的密度,單位為kg/m3 ; μ i為粒 子i的粘度，單位為mPa. s ; μ j為粒子j的粘度，單位為mPa. s。 粒子模擬模型中的狀態(tài)方程采用基于數(shù)密度的人工狀態(tài)方程如下： P = c2n (17) 式（17)中c2應該與巧/d'，vVc/Lo s，gU/ S三者中的最大值有可比性，即：
(18) 其中，％是速度的量級，u是長度的量級，V是運動粘度
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的確定縫洞型油藏高導流通道圈閉剩余油的方法，其特征在 于：所述步驟（3)中的積分算法采用歐拉算法。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的確定縫洞型油藏高導流通道圈閉剩余油的方法，其特征在 于：所述步驟（5)中是采用躺滴法確定表面張力系數(shù)。
【文檔編號】G06F17/50GK104298797SQ201310319311
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2013年7月16日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月16日
【發(fā)明者】張宏方, 呂心瑞, 劉中春 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司石油勘探開發(fā)研究院