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计算储量:建模与数模为啥不一样?

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  • TA的每日心情
    开心
    2023-2-1 09:26
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    [LV.6]常住居民II

    发表于 2016-10-13 08:15:09 | 显示全部楼层 |阅读模式

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    计算储量:建模与数模为啥不一样?


    作者|徐金泽

    加拿大卡尔加里大学石油工程专业研究生,方向是油藏数值模拟与试井。


    想必大家第一次接触建模和数模的时候,都会发现建模和数模计算的储量存在一定的区别,为了保持两个储量的相等,大家的方法不一,有的修改净毛比,有的甚至直接修改孔隙度,但是这么做究竟对不对呢,我们从最基础的储量计算公式出发,以油藏为例来介绍一下这个差异到底是怎么造成的。

    建模和数模的储量计算均基于容积法,计算公式如下:


    01.JPG


    用国内的行话来讲,我们经常把饱和度的初始化分为两种:平衡初始化与非平衡初始化。平衡初始化由油水界面、毛管力曲线、相对渗透率曲线三者控制,油带,油水过渡带和水带清晰可见,在非超稠油的初始化中这种方法得到了广泛使用。然而在超稠油的饱和度初始化中,由于生物降解,会出现油水依次出现的情况,出现水包油(顶水+油藏+底水,俗称荷包蛋)等复杂情况,国内外均有这种超稠油区块(详细公开资料参见加拿大长湖油田),因此利用相控下的饱和度插值是比较实际的选择。具体到软件操作,由于地质建模的饱和度直接代入数模软件,因此饱和度不存在差异。


    净毛比的计算相对定性,大家方法较多,举两个例子,第一是直接采用砂岩1泥岩0,从根本上杜绝泥岩存在储量的可能性;第二是采用阈值方法,比如针对孔隙度和渗透率同时设置阈值,只有高于这个阈值的才视为有效储层。因此净毛比是基于岩性或者流动能力进一步规范储量计算。具体到软件操作,从地质建模导入到数模后不会存在区别。


    孔隙度的计算则比较有意思,大家的孔隙度数据一般有两个来源:测井和岩心。相对来说测井的孔隙度是基于地下实际压力,而岩心则基于实验室给定的压力。因此在压力恢复得到储层压力以后,基于储层压力的实际孔隙度才是我们项目实际需要的孔隙度(注:关于孔隙度的讨论比较多,例如,有人认为,往一个池子里面码球,无论码多少,孔隙度不变,渗透率变,笔者曾经试图证明过,发现这个理论有一定的假设条件)。


    针对孔隙度的折合,岩石压缩系数是目前数模软件给出的解决方案。然而在地质建模当中,我们很容易忽略这个参数,因此造成了孔隙度从建模到数模有一定的差异。如何解决这个问题?如果您觉得不应该用岩石压缩系数折合,那么就直接在数模软件中选择用original porosity,如果您觉得应该折合,就应该在建模当中利用岩石压缩系数把孔隙度更新(笔者认为测井孔隙度不应该折,岩心孔隙度应该折)。我们在之后的文章中会更详细的分析岩石压缩系数到底怎么给(很多时候一个压力对应一个岩石压缩系数)。


    孔隙度这里进一步说一下,很多人习惯于做测井和岩心饱和度的关系公式,但是你想过他们是否是在同一个压力系统下的呢?


    地层体积压缩系数严格来说隶属于PVT,由压缩因子(也称作偏差系数)直接控制。PVT在数模当中常用的方法是SRK或者PR方程。我们都知道,SRK和PR方程输入参数有三个,第一是各组分含量,第二是压力,第三是温度。因此压力直接影响地层体积压缩系数,而压力随着地层深度变化也有显著的变化,对于较厚储层,从油层顶部到底部地层体积压缩系数有着较大的变化,然而在建模当中很多时候我们忽略了这个变化,甚至不基于状态方程计算地层体积压缩系数,因此造成了这个参数从建模到数模的较大差异。


    通过以上的分析,我们可以发现,建模和数模计算的储量存在差异根本上是因为个别参数(孔隙度与地层体积压缩系数)计算方法有区别。只有从根本上做到参数计算的一致,才能更合理的保持储量一致。事实上凝析气藏的储量一致性更难计算,我们希望在之后的讨论中给出。


    笔者水平有限,如果有问题,请大家斧正。


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  • TA的每日心情
    开心
    2012-6-27 15:01
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    [LV.5]常住居民I

    发表于 2016-10-13 10:24:38 | 显示全部楼层
    作者探索求实的学术精神可嘉,但其结论不认同。多年工作经验表明数模和建模储量相差的主要原因是初始饱和度、油气体积系数。孔隙度数模和建模都是一样的。初始储量跟岩石压缩系数也没有关系。
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  • TA的每日心情

    2015-2-18 00:33
  • 签到天数: 57 天

    [LV.5]常住居民I

    发表于 2016-10-13 11:14:16 | 显示全部楼层
    本帖最后由 Jetlus 于 2016-10-13 11:43 编辑
    lxh536 发表于 2016-10-13 10:24
    作者探索求实的学术精神可嘉,但其结论不认同。多年工作经验表明数模和建模储量相差的主要原因是初始饱和度 ...

    我是笔者本人,刘总提示我来看看,欢迎你来CMG中国官方客户群306307768,我是管理员,在群里协助处理过各个油田类似问题。
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  • TA的每日心情

    2015-2-18 00:33
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    [LV.5]常住居民I

    发表于 2016-10-13 11:32:19 | 显示全部楼层
    lxh536 发表于 2016-10-13 10:24
    作者探索求实的学术精神可嘉,但其结论不认同。多年工作经验表明数模和建模储量相差的主要原因是初始饱和度 ...

    我上传了两个cmg的data file,只改了压缩系数,你会看到储量的区别的。

    compressibility.zip

    9.86 KB, 下载次数: 8

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  • TA的每日心情
    开心
    2014-1-11 00:20
  • 签到天数: 38 天

    [LV.5]常住居民I

    发表于 2016-10-13 12:55:04 | 显示全部楼层
    lxh536 发表于 2016-10-13 10:24
    作者探索求实的学术精神可嘉,但其结论不认同。多年工作经验表明数模和建模储量相差的主要原因是初始饱和度 ...

    赞同。
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  • TA的每日心情

    2015-2-18 00:33
  • 签到天数: 57 天

    [LV.5]常住居民I

    发表于 2016-10-13 13:08:20 | 显示全部楼层

    没想到自己的拙作也会引起郝老师的讨论,谢谢郝老师的关注。我详细解释一下文中的看法。

    不同于地质模型,数模模型里面的岩石压缩系数是必须要输入的参数,在一般数模中会有折合孔隙度(CMG默认)与原始孔隙度两个选项,认为随着压力变化,孔隙度会有一定变化,因此在不修改默认的情况下,孔隙度会在数模中折合为有效孔隙度(effective porosity),而参与储量计算的正是有效孔隙度。具体岩石压缩系数的影响可以跑我上传的case。

    那么究竟孔隙度要不要折合,很多人都在争论,我的看法是孔隙度与压力是有关系的,测井解释直接来源于地层条件,可以不折合,岩心孔隙度来源于实验室条件,需要折合。

    最后我比较的还是软件本身的结果,具体给什么参数、选用什么方法是人定的,而不是软件定的。
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  • TA的每日心情
    擦汗
    2019-3-7 08:31
  • 签到天数: 555 天

    [LV.9]以坛为家II

    发表于 2016-10-13 14:54:15 | 显示全部楼层
    哈哈哈哈哈
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    该用户从未签到

    发表于 2017-4-23 09:53:54 | 显示全部楼层
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