一种缝洞野外露头水驱油数值模拟方法技术

本发明专利技术提供了一种缝洞野外露头水驱油数值模拟方法，属于油气田开发领域。本发明专利技术方法包括：(1)地质模型刻画，得到数值化地质模型；(2)对步骤(1)得到的数值化地质模型进行网格剖分；(3)数值模拟后处理。利用本发明专利技术方法得到的模拟结果与实际油田的生产规律基本吻合，并能够得到缝洞油藏注水替油机理及剩余油分布规律。

【技术实现步骤摘要】
一种缝洞野外露头水驱油数值模拟方法
本专利技术属于油气田开发领域，具体涉及一种缝洞野外露头水驱油数值模拟方法。
技术介绍
油藏数值模拟技术研究始于20世纪30年代，到了50年代在石油工业方面得以应用，70年代开始进入商品化阶段，而80年代油藏数值模拟又向完善、配套、大型多功能一体化综合性软件飞跃发展，进入90年代，进一步完善了油藏数值模拟技术，发展了双重介质油藏数值模拟技术，并向大型一体化软件发展，跨入21世纪，油藏数值模拟的发展更趋向于描述更准确、计算速度更快、计算结果更准确方向发展，进一步发展了多重介质等模型，并将并行计算应用到油藏数值模拟中。近年来，油藏模型、网格剖分以及数值求解方法也都取得了很大提高，油藏数值模拟已成为油田开发研究，解决油田开发决策问题的有力工具。在衡量油田开发好坏、预测投资、对比油田开发方案、评价提高采收率方法等方面应用都极为广泛。世界上已发现的油气储量有一半以上来自碳酸盐岩油气储集层，而缝洞型碳酸盐岩油藏作为其中的一种特殊类型，也在我国乃至世界的油气资源中也占有很大的比重。缝洞型碳酸盐岩油藏属于非常规油气藏类型，其储量规模大，可以形成大型油气藏，也是世界碳酸盐岩油藏生产的重要组成部分。近十多年来，研究对象为碎屑岩的油藏数值模拟，其相关的理论与技术研究均基于多孔介质理论，已经取得了巨大的发展，形成了工业化技术应用。针对缝洞型油藏储集空间复杂，主要为孔、缝、洞，且孔、缝、洞存在不同的介质组合，其流动规律与模拟方法因介质组合不同而不同。缝洞型油藏储量规模大和开采难度高的矛盾决定了深入开展该油藏渗流机理、开采方案优化和剩余油分布规律研究的重要性。目前这方面的研究主要集中在概念模型的数值模拟试验和物理模拟试验，提出了缝洞油藏特有的开采特征和提高采收率的方法，取得了许多有价值的成果，对缝洞型油藏的开发具有一定的指导意义，但是目前的研究手段存在以下不足或缺陷：(1)数值模型由于提出的缝洞组合模式有限并且过于简化，不能很好地反映真实的储层介质情况，使得概念模型与实际模型存在较大差别，模拟结果所反映的规律和特征不具普遍性。(2)物理模型物理模拟试验一般采用岩心或储层的物探结果为原型，根据相似性原理制作物理模型。该方法受大为因素影响较大，同时试验温度、流体粘度及注入(开采)速率等参数的选取难以把握。此外，物理模拟试验可重复性差、试验周期较长、所花费的人力物力资源较大。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决上述现有技术中存在的难题，提供一种缝洞野外露头水驱油数值模拟方法，通过刻画缝洞型储集体野外露头地质模型，结合数值模拟手段，实现对不同缝洞组合的开采机理的研究，分析开采特征，总结剩余油分布规律，优化开采方式，提出不同地质模型的最优开采模式。本专利技术是通过以下技术方案实现的：一种缝洞野外露头水驱油数值模拟方法，包括：(1)地质模型刻画，得到数值化地质模型；(2)对步骤(1)得到的数值化地质模型进行网格剖分；(3)数值模拟后处理。所述步骤(1)包括：(11)、将露头剖面照片导入机械制图软件，然后将图片的边长设为实际露头剖面的大小；(12)、对图片中的裂缝、溶洞形态和轮廓进行矢量化采集得到点数据，该点数据包括代表裂缝中心线的点列和溶洞边界的点列；(13)、地质模型数值化，检查已经矢量化的裂缝和溶洞图像，对于孤立裂缝，应该从模型中剔除，然后将此处用基质填充；对于孤立溶洞，结合溶蚀特征和露头体中裂缝发育特征添加连接裂缝，最终形成一套缝洞相互连通的数值化地质模型；(14)、将步骤(12)得到的所有点数据导出，按照网格剖分软件所要求的数据格式准备溶洞、裂缝、模型边界文件。所述步骤(2)包括：(21)、将步骤(14)得到的溶洞、裂缝、模型边界文件导入网格剖分软件，对基质部分采用的矩形网格的尺寸是对溶洞部分采用的网格尺寸的5到10倍；设置网格的排列方向φ和长宽比λ，所述排列方向φ是与x轴的夹角，所述长宽比λ＝Δx/Δy，Δx表示长，Δy表示宽；(22)、对溶洞部分应采用正六边形网格进行剖分，设置网格的排列方向φ，所述排列方向φ表示与x轴的夹角；(23)、对裂缝部分采用矩形网格进行剖分；(24)、将步骤(21)到(23)产生的点集生成对应的网格，所述每个点对应各自的网格中心。所述步骤(24)是这样实现的：以已有点集作为三角剖分的所有插入点，生成三角形，连接所有三角形的内心形成网格。所述步骤(3)是这样实现的：将步骤(2)得到的网格剖分后的数值化地质模型导入等效多重介质数值模拟器进行计算，得到计算数据，所述计算数据包括各个时间步的油、气、水相的饱和度和压力，然后将所述计算数据和步骤(2)得到的网格信息同时导入后处理软件，该处理软件能够显示缝洞网络系统不同时刻的饱和度场和压力场，并形成动画，同时，能够生成含水率曲线、日产油曲线和累积产油曲线。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：(1)利用本专利技术方法计算得到的结果与物理模拟相吻合；(2)本专利技术形成一套缝洞型油藏野外露头数值模拟方法，模拟结果与实际油田的生产规律基本吻合，并得到缝洞油藏注水替油机理及剩余油分布规律。(3)本专利技术是开展缝洞型油藏及该类型地下水开采深入研究的一种有效手段，因此主要应用于缝洞型油藏或缝洞型地下水开采机理研究，并且对实际油田或地下水开发均具有一定的指导意义，具有很好的实际应用价值。由于目前国内外无类似方法，因此该方法的应用前景较好。附图说明图1，缝洞型油藏野外露头缝洞组合模式刻画；对缝洞型油藏野外露头的缝洞组合模式进行抽象和概念化，得出缝洞连通系统。图2，裂缝网格剖分参数设置；对裂缝进行网格剖分时的参数设置，实现对裂缝的精细模拟。图3，是实施例模型图4，是油水分布图。图5，是累产油曲线图6，是水率曲线。图7，缝洞型油藏野外露头网格剖分图。图8，裂缝-溶洞网格剖分图。图9，油饱和度分布图-底水单井开采。图10，油饱和度分布图-边水单井开采。图11是本专利技术方法的步骤框图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步详细描述：缝洞型油藏储集体介质类型复杂、尺度变化大、流动类型多样，对该类油藏的开采机理研究、剩余油分布规律总结及开采方式优化具有很大的挑战性，目前的研究方法主要集中在物理模型试验，而采用数值模型试验，并能真实反映缝洞型油藏储集体复杂介质的研究方法目前尚属空白。已有研究表明，缝洞型油藏储集空间以溶洞为主，溶洞是主要储油空间，裂缝是次要储集空间，基质基本不具备储油能力，人们往往更关心溶洞和裂缝中流体的流动过程，为此在出图时将溶洞和裂缝单独显示(通过关键字标识分别属于溶洞、裂缝和基质的网格，后处理时可根据关键字进行显示)(如图4所示)，能够更加清楚地展示缝洞中剩余油分布情况(如图7所示)，生成的动画能够直观地反映不同位置的裂缝及不同尺寸的溶洞在整个系统中对流体的控制作用。本专利技术涉及缝洞型油藏数值模拟技术，属于油气田开发领域。缝洞型碳酸盐岩油藏具有极强的非均质性、复杂的储集空间结构、油水关系和流体流动特征等，这些都给此类油藏的开发带来了许多的技术难题，使得缝洞型碳酸盐岩油藏的开发在国内外仍处于探索阶段。目前正处在研究阶段的方法主要有概念模型的数值试验和物理模拟试验。数值试验一般采用单缝洞组合或有规律的缝洞组合模式概念模型，实际的储层在缝洞形态大小及空间配本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种缝洞野外露头水驱油数值模拟方法，其特征在于：所述方法包括：(1)地质模型刻画，得到数值化地质模型；(2)对步骤(1)得到的数值化地质模型进行网格剖分；(3)数值模拟后处理。

【技术特征摘要】
1.一种缝洞野外露头水驱油数值模拟方法，其特征在于：所述方法包括：(1)地质模型刻画，得到数值化地质模型；(2)对步骤(1)得到的数值化地质模型进行网格剖分；(3)数值模拟后处理；所述步骤(1)包括：(11)、将露头剖面照片导入机械制图软件，然后将图片的边长设为实际露头剖面的大小；(12)、对图片中的裂缝、溶洞形态和轮廓进行矢量化采集得到点数据，该点数据包括代表裂缝中心线的点列和溶洞边界的点列；(13)、地质模型数值化，检查已经矢量化的裂缝和溶洞图像，对于孤立裂缝，应该从模型中剔除，然后将此处用基质填充；对于孤立溶洞，结合溶蚀特征和露头体中裂缝发育特征添加连接裂缝，最终形成一套缝洞相互连通的数值化地质模型；(14)、将步骤(12)得到的所有点数据导出，按照网格剖分软件所要求的数据格式准备溶洞、裂缝、模型边界文件；所述步骤(3)是这样实现的：将步骤(2)得到的网格剖分后的数值化地质模型导入等效多重介质数值模拟器进行计算，得到计算数据，所述计算数据包括各个时间步的油、气、水相的饱和度和压力，然后将所述计算数据和...

【专利技术属性】
技术研发人员：康志江，张冬丽，崔书岳，张允，李三百，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司石油勘探开发研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11