動靜態(tài)相結合的油藏精細描述技術 1 1、問題的提出 油藏地質(zhì)模型 剩余油分布 動態(tài)調(diào)整與動態(tài)的不確定性 2 1、問題的提出 反問題理論的迅速發(fā)展 地震反演 水文地質(zhì)參數(shù)計算 石油工程 3 2、問題的提出 歷史擬合 歷史擬合就是先用所錄取的地層靜態(tài)參數(shù)來計算油田開發(fā)過程中的主要動態(tài)指標變化的歷史，把計算的結果與觀測到的油藏或油井的主要動態(tài)指標（壓力，產(chǎn)量，含水）進行比較，如果發(fā)現(xiàn)兩者之間有較大差異，而使用的數(shù)學模型又無誤，則說明模擬時所使用的靜態(tài)參數(shù)不符合油藏實際，就必須根據(jù)地層靜態(tài)參數(shù)與動態(tài)參數(shù)的相關關系，來對油層靜態(tài)參數(shù)作相應的修改，并再次進行計算和對比，如果仍有差異，則再次進行修改，直到計算結果與實際動態(tài)結果相當接近，達到允許的誤差范圍為止。 4 古典歷史擬合公式 滲透率敏感性系數(shù) a , a a a ,12111212、問題的提出 歷史擬合 5 2、研究進展 1965） 首次在電模擬基礎上提出了用于歷史擬合目的的敏感性系數(shù)計算方法 。 他們用該方法根據(jù)壓力計算兩維油藏滲透率 。 1967） 導出了計算兩維單相流問題敏感性系數(shù)方法 。 1997） 等人將 對于非線性問題 , 例如多相流問題 導數(shù)并不存在 , 必須尋找其它思路 。 6 2 、研究進展 1974） 等獨立引入了單相流歷史擬合伴隨法 （ 1975） 引入了單相流歷史擬合最優(yōu)控制法 對于線性問題 , 人 （ 1982） 的工作表明伴隨法等價于 （ 1974)。 987), 1988), 1993)將伴隨法用于多相流動問題 , 但當用于計算目標函數(shù)的梯度時 , 這些方法被證實是無效的 。 7 2 、研究進展 2),5),5) 將動態(tài)數(shù)據(jù)用于估計平均滲透率 ， 構造滲透率場 ， 使用退火法 （ 運算量大 ， 目標函數(shù)是平均滲透率 ， 而不是壓力的目標函數(shù) 8 2 、研究進展 1995） 建議了動靜態(tài)結合的方法 用測井和地震資料計算滲透率 ， 再由滲透率與孔隙度相關公式計算孔隙度 ， 動態(tài)匹配 不足：概率密度函數(shù)不準 9 2 、研究進展 1995） 根據(jù)孔隙度 ,滲透率的初值 ,方差和變異函數(shù)構造巖石性質(zhì)參數(shù)場 ,用改進的廣義脈沖頻譜技術 (出滲透率敏感性系數(shù)計算方法 ,在多井試井和靜態(tài)資料確定滲透場和表皮系數(shù) ,但不能計算孔隙度的敏感性系數(shù) 10 2 、研究進展 995), 996)， 不穩(wěn)定壓力擬合 快速流線法模擬器 ， 代表動靜態(tài)數(shù)據(jù)歷史擬合趨勢 運算量大 ， 模擬計算局限性 11 2 、研究進展 歷史擬合 所求的網(wǎng)格塊滲透率和孔隙度數(shù)據(jù)通常遠遠多于獨立數(shù)據(jù)量 ， 陣是典型的病態(tài)矩陣 ;開發(fā)數(shù)據(jù)對網(wǎng)格塊滲透率和孔隙度值很不敏感 。 傳統(tǒng)的伴隨法不能得到用于 伴隨法用于敏感性系數(shù)計算的迭代計算量很大 (例如 , 在人的油水兩相流歷史擬合中 , 一個 450單元的油藏模型在 8 計算機上需要 6400 秒 間 ), 嚴格的伴隨法或最優(yōu)控制法不能用于實際油藏多相流問題的生產(chǎn)數(shù)據(jù)擬合 。 12 改進的目標函數(shù) 3、 動靜態(tài)結合的精細油藏描述技術 傳統(tǒng) 擬合變量（壓力 ） 現(xiàn)代 擬合變量（壓力） +地質(zhì)變量（孔、滲） 13 3、 現(xiàn)代動靜態(tài)結合的油藏描述技術 最大化后驗 ( a 油藏模型歷史擬合 r i o r i o r 112114 滲流的反問題理論 優(yōu)化算法 敏感系數(shù)計算 單相流 多相流 3、 現(xiàn)代動靜態(tài)結合的油藏描述技術 15 關鍵技術 先驗 （ 型 牛頓法最大化后驗估計 3、 現(xiàn)代動靜態(tài)結合的油藏描述技術 16 3、 現(xiàn)代動靜態(tài)結合的油藏描述技術 998)的主要工作 和生產(chǎn)數(shù)據(jù)的最大后驗概率密度 （ 估計 主要貢獻 一類強非線性反問題的有效算法 17 4、 低滲透非均質(zhì)油藏單相滲流敏感系數(shù)計算 敏感系數(shù)表示觀測數(shù)據(jù)對模型參數(shù)的變化率，它反映了待求參數(shù)對模型的敏感程度。 壓力對滲透率和孔隙度的敏感系數(shù)分別為： , ,18 4、 低滲透非均質(zhì)油藏單相滲流敏感系數(shù)計算 滲透率的敏感系數(shù) 考慮滲透率的微小擾動，則滲流問題為 1119 4、 低滲透非均質(zhì)油藏單相滲流敏感系數(shù)計算 滲透率的敏感系數(shù) m s d x d y d s d x d y d 01,1,20 4、 低滲透非均質(zhì)油藏單相滲流敏感系數(shù)計算 算例 C O 4、 低滲透非均質(zhì)油藏單相滲流敏感系數(shù)計算 1） 均質(zhì)算例 觀測井壓力對滲透率對數(shù)的敏感系數(shù)等值線 5 0 . 0 0 1 0 0 . 0 0 1 5 0 . 0 0 2 0 0 . 0 0 2 5 0 . 0 0 3 0 0 . 0 05 0 . 0 01 0 0 . 0 01 5 0 . 0 02 0 0 . 0 02 5 0 . 0 03 0 0 . 0 022 4、 低滲透非均質(zhì)油藏單相滲流敏感系數(shù)計算 1） 均質(zhì)算例 不同時間觀測井壓力對滲透率對數(shù)的敏感系數(shù) 0 120 180 240 300X（m)dp/4、 低滲透非均質(zhì)油藏單相滲流敏感系數(shù)計算 1） 均質(zhì)算例 觀測井壓力對孔隙度的敏感系數(shù)等值線 5 0 . 0 0 1 0 0 . 0 0 1 5 0 . 0 0 2 0 0 . 0 0 2 5 0 . 0 0 3 0 0 . 0 05 0 . 0 01 0 0 . 0 01 5 0 . 0 02 0 0 . 0 02 5 0 . 0 03 0 0 . 0 024 4、 低滲透非均質(zhì)油藏單相滲流敏感系數(shù)計算 1） 均質(zhì)算例 不同時間觀測井壓力對孔隙度的敏感系數(shù) 0 120 180 240 300X(m)dp/ 4、 低滲透非均質(zhì)油藏單相滲流敏感系數(shù)計算 2） 均質(zhì)算例 觀測井壓力對滲透率對數(shù)的敏感系數(shù) 0 120 180 240 300X(m)dp/4、 低滲透非均質(zhì)油藏單相滲流敏感系數(shù)計算 小 結 觀測井壓力對含觀測井和生產(chǎn)井的網(wǎng)格塊滲透率不敏感，兩井點連線之間，敏感系數(shù)為負值，這意味著這些網(wǎng)格塊的滲透率增加，將引起觀測井壓力下降。 生產(chǎn)井井點敏感系數(shù)最大，然后隨時間的增大，敏感區(qū)域逐漸擴大。 27 4、 低滲透非均質(zhì)油藏單相滲流敏感系數(shù)計算 小 結 盡管觀測井壓力下降與生產(chǎn)井相比不大，但滲透性和孔隙性的變化對觀測井壓力仍然相當敏感。 出的敏感系數(shù)關于兩井對稱是不正確的。 當存在啟動壓力梯度時，生產(chǎn)井附近區(qū)域敏感系數(shù)變大，影響區(qū)域變小。觀測井敏感系數(shù)在兩井連線區(qū)域，受啟動壓力梯度影響很大。 28 當裂縫從兩井之間穿過時，用觀測井壓力無法識別裂縫與兩井連線交點網(wǎng)格塊的滲透率。 當裂縫以同一方向穿過兩井，但不連通時，觀測井壓力對兩井中心區(qū)域最敏感，但兩井裂縫連通時，則觀測井壓力對該井附近區(qū)域滲透率更敏感。 4、 低滲透非均質(zhì)油藏單相滲流敏感系數(shù)計算 小 結 29 5、現(xiàn)代動靜態(tài)結合的油藏描述技術 兩相流動 兩相流動的滲透率敏感性系數(shù)計算公式 ,10112130 5、現(xiàn)代動靜態(tài)結合的油藏描述技術 兩相流動 三區(qū)油藏滲透率場和孔隙度場 31 算例 “真實”滲透率和5、現(xiàn)代動靜態(tài)結合的油藏描述技術 兩相流動 32 算例 真實壓力與后驗估計壓力比較 5、現(xiàn)代動靜態(tài)結合的油藏描述技術 兩相流動 33 算例 “真實”水油比與后驗估計水油比比較 5、現(xiàn)代動靜態(tài)結合的油藏描述技術 兩相流動 34 算例 非均質(zhì)油藏 水油比和壓力擬合的 目標函數(shù) 5、現(xiàn)代動靜態(tài)結合的油藏描述技術 兩相流動 35 算例 水油比相對于滲透率對數(shù)和 孔隙度的敏感性系數(shù) （ 1800天， 36 6、動靜態(tài)結合的油藏描述技術 模擬例子 37 6、動靜態(tài)結合的油藏描述技術 模擬例子 井 5壓力對孔隙度的敏感系數(shù)等值線 5 0 . 0 0 1 0 0 . 0 0 1 5 0 . 0 0 2 0 0 . 0 0 2 5 0 . 0 0 3 0 0 . 0 0 3 5 0 . 0 0 4 0 0 . 0 0 4 5 0 . 0 05 0 . 0 01 0 0 . 0 01 5 0 . 0 02 0 0 . 0 02 5 0 . 0 03 0 0 . 0 03 5 0 . 0 04 0 0 . 0 04 5 0 . 0 038 6、動靜態(tài)結合的油藏描述技術 模擬例子 井 5壓力對滲透率對數(shù)的敏感系數(shù)等值線 5 0 . 0 0 1 0 0 . 0 0 1 5 0 . 0 0 2 0 0 . 0 0 2 5 0 . 0 0 3 0 0 . 0 0 3 5 0 . 0 0 4 0 0 . 0 0 4 5 0 . 0 05 0 . 0 01 0 0 . 0 01 5 0 . 0 02 0 0 . 0 02 5 0 . 0 03 0 0 . 0 03 5 0 . 0 04 0 0 . 0 04 5 0 . 0 039 6、動靜態(tài)結合的油藏描述技術 模擬例子 井 9壓力對滲透率對數(shù)的敏感系數(shù)等值線 5 0 . 0 0 1 0 0 . 0 0 1 5 0 . 0 0 2 0 0 . 0 0 2 5 0 . 0 0 3 0 0 . 0 0 3 5 0 . 0 0 4 0 0 . 0 0 4 5 0 . 0 05 0 . 0 01 0 0 . 0 01 5 0 . 0 02 0 0 . 0 02 5 0 . 0 03 0 0 . 0 03 5 0 . 0 04 0 0 . 0 04 5 0 . 0 040 6、動靜態(tài)結合的油藏描述技術 模擬例子 井 9壓力對孔隙度的敏感系數(shù)等值線 5 0 . 0 0 1 0 0 . 0 0 1 5 0 . 0 0 2 0 0 . 0 0 2 5 0 . 0 0 3 0 0 . 0 0 3 5 0 . 0 0 4 0 0 . 0 0 4 5 0 . 0 05 0 . 0 01 0 0 . 0 01 5 0 . 0 02 0 0 . 0 02 5 0 . 0 03 0 0 . 0 03 5 0 . 0 04 0 0 . 0 04 5 0 . 0 041 6、動靜態(tài)結合的油藏描述技術 模擬例子 確定的油藏孔隙度分布 立體 42 6、動靜態(tài)結合的油藏描述技術 模擬例子 確定的滲透率分布立體圖 43 6、動靜態(tài)結合的油藏描述技術 模擬例子 觀測井壓力擬合曲線 5 7 9t(d)1井2井3井944 6、動靜態(tài)結合的油藏描述技術 模擬例子 生產(chǎn)井流壓擬合曲線 01230 3 6 9t(d)545 6、動靜態(tài)結合的油藏描述技術 干擾試井實例 、林 5、陜參 1井組 干擾試井井位圖 46 6、動靜態(tài)結合的油藏描述技術 干擾試井實例 、林 5、陜參 1井組 陜參 1井擬壓力擬合曲線 368003700037200374000 2000 4000 6000 8000t(P()47 6、動靜態(tài)結合的油藏描述技術 干擾試井實例 、林 5、陜參 1井組 陜參 1井擬壓力擬合曲線 368003700037200374000 2000 4000 6000 8000t(P()48 6、動靜態(tài)結合的油藏描述技術 干擾試井實例 、林 5、陜參 1井組 林 1井擬壓力擬合曲線 535005400054500550000 3000 6000 9000t(P()49 6、動靜態(tài)結合的油藏描述技術 干擾試井實例 、林 5、陜參 1井組 確定的 井區(qū)滲透率分布立體圖 50 6、動靜態(tài)結合的油藏描述技術 干擾試井實例 、林 5、陜參 1井組 地質(zhì)認識 林 1、林 5、和陜參 1井組各井具有良好的連通性，地層自東向西對應于馬五 13小層是連片分布的。 地層物性自東向西逐漸變好，陜參 1附近是局部高滲透區(qū)。儲層物性的這種變化表明陜參 1井附近地層裂縫較發(fā)育，可能存在侵蝕溝。 51 6、動靜態(tài)結合的油藏描述技術 干擾試井實例 、林 5、陜參 1井組 地質(zhì)認識 在該井組的南部低滲透區(qū)和不滲透區(qū)。 從構造圖上看，該井組南部 力氣層馬五 1全部剝蝕，出露層位為馬五 22，厚度僅 測井解釋為干層，試氣不出氣。在該井西南部，不再適合于布新井。 52 7、動靜態(tài)結合的油藏描述技術 河流相沉積油藏試井精細解釋 動靜態(tài)結合的試井技術獲取的 53 7、動靜態(tài)結合的油藏描述技術 裂縫性油藏試井精細解釋 54 7、動靜態(tài)結合的油藏描述技術 裂縫性油藏試井精細解釋 55 7、動靜態(tài)結合的油藏描述技術 裂縫性油藏試井精細解釋 56 7、動靜態(tài)結合的油藏描述技術 裂縫性油藏試井精細解釋 57 數(shù)模擬合 7、動靜態(tài)結合的油藏描述技術 裂縫性油藏試井精細解釋 58 8、國外應用實例 研究滲透率的不確定性 59 8、國外應用實例 研究滲透率的不確定性 60 8、國外應用實例 研究滲透率的不確定性 61 30/68、國外應用實例 研究滲透率的不確定性 六、早期試井解釋 30/630/630/630/630/68、國外應用實例 研究滲透率的不確定性 30/630/68、國外應用實例 研究滲透率的不確定性 30/68、國外應用實例 研究滲透率的不確定性 30/68、國外應用實例 研究滲透率的不確定性 8、國外應用實例 研究滲透率的不確定性 8、國外應用實例 研究滲透率的不確定性 8、國外應用實例 研究滲透率的不確定性 30/6、國外應用實例 研究滲透率的不確定性 30/6、國外應用實例 研究滲透率的不確定性 30/6、國外應用實例 研究滲透率的不確定性 8、國外應用實例 研究滲透率的不確定性 8、國外應用實例 研究滲透率的不確定性 9、應用展望 動靜態(tài)油