一种薄夹层精细地质模型的粗化方法——网格边缘属性建模法

The shape, scale and distribution of interlayers have great control on the movement of fluids and are important factors that control the distribution of remaining oil. In order to characterize the impact of interlayers on movement of fluids, particular for thin, irregularly-shaped interlayers, it is necessary to build a fine scale reservoir model with high resolution, which consists of ten million cells or more. It makes reservoir simulation very difficult, so a fine reservoir model is usually upscaled before it can be used for flow simulation. When the interlays are impermeable and thin, the existing upscaling methods can not accurately characterize the interlayers as flow barriers, which influence the accuracy of prediction of remaining oil. This study introduces a new upscaling method. Firstly, we need to build fine scale geological models and large scale grids. Then we judge whether the interlayer acts as flow barrier between two cells within large scale grid by analyzing its distribution in corresponding fine scale models. An edge model is constructed that represent fine scale flow barriers. At last, the edge model can be easily integrated with transmissibility multipliers in a simulation model for history matching. In this way, it is possible for final model matches both static and dynamic data in the reservoir. The proposed method builds a reasonable bridge between fine reservoir modeling and reservoir simulation.

夹层的形态、规模、分布方式等对于流体的运动具有重要的控制作用，是影响剩余油分布的重要因素。为了刻画夹层对渗流的影响，特别是对薄的非规则夹层而言，需要建立高精度小尺度的三维地质模型，从而导致网格数量巨大，经常达到千万及以上级别，这给油藏数值模拟带来了很大的困难，通常需要对精细地质模型进行粗化，以满足数模计算的需要。当精细地质模型含有非渗透性薄夹层时，目前的粗化方法无法刻画夹层在粗化模型中对渗流的屏蔽作用，从而影响剩余油预测的准确性。本研究提出了一种新的模型粗化方法，该方法通过分析精细地质模型中薄夹层在粗化网格内的分布情况，判断其是否对流体在粗化网格间的流动构成屏障，通过对粗化网格单元的边缘赋值，构建网格边缘模型，在数模中整合边缘模型和传导率参数，进而在粗化模型中体现薄夹层对渗流的影响。该方法实现了精细地质模型和粗化数模模型的有机结合，既刻画了薄夹层对渗流的影响，又有效控制了数模网格的数量。

夹层的形态、规模、分布方式等对于流体的运动具有重要的控制作用，是影响剩余油分布的重要因素。由于油藏数值模拟计算能力的限制，通常需要对精细地质模型进行粗化。目前的粗化方法无法刻画夹层特别是薄夹层在粗化模型中对渗流的屏蔽作用。本研究提出了一种新的模型粗化方法，较好的解决了该问题。.项目主要开展了以下几方面的研究：1）多点地质统计学建模方法（MPS）的改进。评价多点地质统计建模算法的一个重要指标是能否在保证建模质量的同时较好地协调计算效率和内存空间二者的平衡。在深入剖析已有MPS算法的基础上，对基于样式的MPS进行了两种改进：（1）提出了基于样式聚类的MPS算法。新算法采用邻近等间距取样对所有数据样式进行降维聚类，把相似的数据样式聚为一类，极大提高了基于样式的多点地质统计建模算法的模拟计算效率。（2）提出基于p-stable局部敏感哈希的MPS算法，该方法使用局部敏感哈希将数据样式的特征向量映射到哈希表，具有计算效率高占用内存空间少的优点。2）基于目标建模方法的完善，主要包括两个方面：（1）为了精细刻画辫状河储层内部构型单元，提出了一种基于目标逐层递进式约束的建模方法。（2）在河流相储层建模方法Fluvsim的基础上，设计并实现了能够同时模拟贯穿型和非贯穿型的河道。3）网格边缘建模方法的设计与实例测试。首先利用自研制的构型建模算法建立包含薄夹层的储层精细地质模型，然后采用新的粗化技术建立粗化模型，并应用多个实例进行测试，较好的解决了薄夹层的表征与等效问题。.项目取得了较为丰富的成果，并进行了多次国内外的学术交流，公开发表建模算法相关的论文8篇，EI收录2篇；获得建模算法相关发明专利授权6项，申请发明专利4项，获得软件著作权3项；出版专著1部；培养研究生合计7人，1人获湖北省优秀硕士论文；团队1人获2017年湖北省政府专项津贴。.项目研究成果现阶段主要应用于中石化胜利分公司孤东油田七区的地质建模，效果良好，具有广泛的应用前景。