摘要:油藏數值模擬作爲油氣田開發決策的一項關鍵技術,能有效地對我國石油和天然氣藏進行開發歷史模擬、動態預測、方案設計與優選等計算,透過計算機在油藏數值模擬上的應用,對增加油氣產量,提高最終採收率有着重大經濟益。
關鍵詞:油藏數值模擬;石油資訊網;數據庫存儲
1、引言
由於油氣勘探與開發有着多種多樣的複雜多變的地質情況,因而造成了這種事業具有高風險、高投資和見效慢的特點,也就導致利用高新技術(如計算機等)的可能性與必然性。利用計算機採用先進的科學技術對挖掘前所獲得的實驗數據進行大量快速的分析、測算可極大地提高準確率,爲石油部門的勘探、開採起到了重要的參謀作用。石油勘探開發是一個龐大的綜合系統工程,其中需要許多高科技的投入。計算機在油田各個領域的廣泛參與,透過應用的不斷深入,所發揮的作用也越來越大。
2、油藏數值模擬新技術——計算機在油田開發中的應用
國際油藏模擬技術被用於衡量油田開發好壞,預測投資效益、對比開發方案、評價提高採收率方法等方面,目前已發展成爲一流成熟的技術,有一系列模型可以處理各種各樣的複雜問題。對於地層裏發生的複雜物理、化學和熱力現象,油藏模擬則用嚴密的數理方程來給予數學描述,然後在大型計算機上求解,獲得上述複雜過程的模擬結果。
2.1黑油模型
黑油模型是一個三維三相三組份模型。三組份是指油、氣、水三組份。黑油模型主要用於砂岩油氣田開發。它是油藏模擬中應用最廣泛的一個模型,也是其它模型發展的基礎。
2.2裂縫模型
世界上有很多大油氣田是屬於裂縫性油氣藏。這類油氣藏的儲層不是由單一性質的孔隙介質組成,而是由巖性緻密的基質巖塊和滲透性特別高的自然裂縫系統組成。目前已提出了裂縫模型的雙重介質滲流模式,專門來解決這類特殊油藏的模擬。
2.3組份模型
組份模型主要是用來解決一些特殊類型油氣藏的合理開發問題,如凝析氣藏、輕質油藏或揮發性油藏。這類油藏的特點是油質很輕極不穩定,在物化反應上存在反向凝析的現象。因此只用油氣水三組份描述流體在多孔介質中的流動是不夠的。需要進一步引伸到油氣相中每個烴類成份的瞬間相變。組份模型主要應用於純凝氣藏或帶油環、邊底水凝析油氣藏。透過不同開採方式如衰竭開採、循環注氣開採、注幹氣、注氮、注二氧化碳等模擬研究。
2.4化學驅模型
化學驅是近年來被實驗室和礦場實驗證實了的提高原油採收率的主要方法之一。該方法是透過向注入水中加入化學溶劑降低地下各相之間的介面張力,使被束縛的原油重新啓動,從而獲得較高的採收率。
目前國際油藏數值模擬的新動向是利用工作站可視化的油藏數值模擬,使人們在工作站上直觀地看到地下油氣水流動。油藏工程師根據屏幕上的剩餘油分佈情況確定開發調整井的井位和油水井的工作制度。
3、數據存儲需求的問題及解決方案
隨着近年來科研手段的不斷更新,如何優化資源利用率,提高科研生產力,爲勘探生產數據提供一個高可靠、易擴展、易管理的數據存儲環境,以滿足長期的數據存儲需求是進行存儲網絡系統改造的初衷和目的。
西南研究院現行運轉的地學綜合計算機系統於2000年1月正式投產,該系統的硬件主要由SUN、SGI公司的服務器和工作站組成。應用內容涵蓋了地震資料的處理解釋、測井資料的處理解釋、試井分析、油氣藏數字模擬、盆地分析模擬、圈閉描述評價、油氣描述及儲量計算等油氣勘探開發全過程的內容,是進行現代地學系統綜合研究的重要工具。
3.1現有環境分析
研究院的系統平臺包含有多個品牌的服務器及工作產品:SUN E5500服務器和Ultra60工作站,執行的操作系統爲Solaris2.6和Solaris8;SGI Origin2000服務器和Octane工作站,執行的操作系統爲IRIX6.5.11m;曙光I200PC服務器和其它相容PC,執行的操作系統爲Window2003等Microsoft公司的產品。