什么是油藏数值模拟

油藏研究的主要目的是预测油藏未来的动态特征，并找出提高最终采收率的方法和手段。油藏数值模拟是油藏研究的重要方法之一，它是以数值模拟软件为主要研究工具。油藏数值模拟软件都是基于描述油藏地质和流体特征的数学物理方程，即所谓的“数学模型”。把复杂的数学模型处理成适合计算机用数值方法求解的软件就是数值模拟软件。

使用这些软件，利用地震、测井等地质数据建立数值化的地质模型，结合油田油水井的生产动态资料，求解基本流动方程，模拟地下油、气、水运动，研究解决油藏开发的实际问题，这样的工作就叫作油藏数值模拟。

二、 软件发展简介

八十年代引进的黑油模型软件，研究了大量的机理问题和实际应用。一体化黑油模型数值模拟软件，实现了从地质建模到油藏模拟结果的三维显示的一体化过程，大大地提高了数值模拟研究工作的效率和模拟结果精度。另外，陆续开发了自动历史拟合、基于数值模拟的试井分析、微机机群并行计算数值模拟等一系列适合油田实际需要的软件。

九十年代末，引进的并行软件。它不仅具有以往数值模拟软件的一体化处理功能，其并行化的程序设计可进行几十万，甚至上百万节点的模拟，模拟的井数可多达数百口，大大提高了计算速度和实际油田的模拟规模。另外，软件还具有水驱、聚驱、气驱及稠油热采等功能，可以描述断层、裂缝等复杂的地质条件，是当今世界最流行的数值模拟软件之一。

三、 数值模拟所需要的数据

在进行数值模拟之前，必须要对研究的地区有全面的认识，需要尽可能多的地质资料才能刻画出较真实的地质状况。建立数值模拟模型时首先要在被研究的油藏上选取一块相对独立的区块（最好以断层或天然边界作为其边界），建立地质模型。将地质模型分割成若干网格块，按软件要求给出有关数据。

（1）数据结构

油藏流体（油、气、水）性质数据 初始化数据 油藏描述数据 油藏数值模拟数据流 裂缝和聚合物参数 时变运行数据

（2）初始化数据

1）描述油藏和流体性质的数据，包括油层水、油及岩石压缩系数等平衡区数据。 2）表格数据，包括与原始地层油水、油气饱和度有关的相渗透率曲线、毛管压力曲

线及油气PVT曲线。

3）油藏描述数据通常以井形式给出，这些数据主要有：

井顶部深度及补芯海拔数据

井有效厚度数据

井孔隙度及渗透率数据

（以上数据按每口井每个层给出） 油层平衡区划分数据

断层数据、双重介质数据、离子浓度数据等

（以上数据按区域坐标给出）

（3）时变运行参数

所谓时变运行数据，即与时间变化有关的模拟油田开采过程的运行数据。它们包括：

1）井位数据。井名，大地坐标，射孔层位，射开厚度。

2）油井测静压数据。时间，静压。

3）井措施数据。时间，措施内容（堵水、压裂、解堵等）。 4）按月给出的油水井的月注水、月产油、月产水数据。 5）按时间给出的井转注、排液、开关井等数据。

四、 模拟输出的结果及用途

从模拟结果的输出形式上看，模拟结果可以用文字和曲线以及三维动画等多种形式输出显示；从模拟结果的统计方式上看，可以按井、集输中心（站）、区域、油田等多种形式进行统计分析。可以显示油层的三维地质构造、压力特征分布、油水饱和度及剩余油等各种油藏属性的分布图，为地质人员设计开发调整方案提供决策依据；还可以输出单井或油田的含水及采出程度等各项开采指标的预测曲线，为方案优选提供技术支持。

数值模拟软件可以进行多种计算研究工作。模拟的对象可以是几十个节点的机理实验研究，也可以是几十万节点，几百口井的油田矿场生产研究。对于油田生产研究，它不仅可以通过模拟计算为油田调整方案制定提供依据，而且可以对生产过程跟踪拟合及效果预测，为生产措施调整及驱油效果评价提供重要参考依据。