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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:
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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