讨论｜历史拟合我们究竟要改什么（1）

刘萝卜锅

历史拟合我们究竟要改什么（1）

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。

点此阅读《历史拟合我们究竟要改什么（2）》

算命先生测流年大运的时候常会先验前事，后算未来。油藏数值模拟中的历史拟合无疑就是一个区块的前事，而产量预测则是未来的把控。

历史拟合我们究竟要改什么？

不止大家，笔者也经常问自己这个问题。上网查查这个问题，大家的意见不一，有人说改传导率，有人说改相渗曲线，有人说改井指数。

那么我们究竟要改什么？在此笔者想说一下实际生产的数模和学术科研有差距，笔者所谈更多的是接地气的谈实际生产数模，不涉及学术观点（如热采的状态方程，页岩气的纳米孔隙流动等）。

一时想讨论这个问题，但是过往的项目经历和参与的讨论突然涌入脑海，不知道从何说起。那么笔者就从身边的几个小例子谈起。

笔者第一个参加的项目是一个浅层热采吞吐数值模拟的项目，可能熟知热采数值模拟的朋友们知道，蒸汽吞吐数模不收敛大多出于两个问题：

问题一：注入注不进去。

问题二：采出采不出来。

当时尝试在定液的情况下拟合井底压力和油水产量，但是无奈发现，井底压力一直持续低于实际生产压力。

为了保证产能，修改了井指数，但是一直想寻找合理的修改原因。

后来，经过现场多番交流，发现该区的注入压力高于破裂压力，形成了蒸汽诱导裂缝，进而造成了井周围渗透率的提高。

笔者从那时认识到模型是聪明的，如果保证其他参数没有问题，为了拟合而修改的不确定参数一定有他的道理。

聊到了热采数值模拟，我们就接着谈谈热采。热采参数众多，挑出几个典型的谈一下。

1.粘温：不同于常规冷采，粘温是我们在热采数模中必须要处理的一个参数，常用方法是粘度表和经验公式拟合，从流度的公式来看，粘温对热采数模结果的影响要比相渗曲线还要深远。基于实验结果上下修改10%，笔者认为是可行的。

2.相渗：相渗曲线无论冷采还是热采都是我们的输入参数。但是相对于常规冷采，热采数模相渗端点受到温度巨大影响。随着温度的升高，束缚水饱和度增加，残余油饱和度降低。一方面降低了井的注入能力（Krw降低），一方面则提高了井的产出能力（Kro升高）。正应了一句话，祸兮福之所倚，福兮祸之所伏。大部分涉及稠油的油田会对这个参数进行实验，因此不再赘述，全区统一相渗，尽量不要修改。

3.井指数：刚才已经提到了井指数，那么我们就详细分析以下，相对于SAGD，为啥吞吐蒸汽更难注入。目前来说SAGD仍然需要预热，通过循环蒸汽（或者正在实验的井间压裂），打开注入井和采油井的热通道，提高注入能力。当然我们也看到了很多区块是多轮吞吐泄压后进行SAGD（常见埋深较深的区块）。因此相对于吞吐，在打开热通道以后SAGD的注入能力无疑要更强一些，因此SAGD的井指数我们通常认为尽量不要修改（也有一些学术观点认为要修改表皮）。吞吐不具备SAGD的先期预热优势，因此注入要更难一些，很多浅层（埋深200米左右）常见蒸汽诱导裂缝（中国新疆风城，加拿大Cold Lake等）。因此针对吞吐，我们有相应的简化地质力学模型（如CMG的dilation-recompaction），耦合类似的简化模型在注入压力升高的情况下，会提高注入能力，此时就无需修改井指数了。

热采说来话长，SAGD的很多历史拟合不上，很多时候也和预热有关系，我们常说井间预热温度达到70-80，但是现场实际呢？因此温度场的拟合也是很重要的一方面。限于篇幅，不再赘述。

笔者也曾经参与过页岩气项目，相对于热采，页岩气的数模则是另外一番天地。

说实话，目前页岩气的数值模拟仍然存在争议，纳米孔隙的流动如何衔接到宏观模拟仍然是个问题。因此笔者只针对目前数模软件讨论一二。

页岩气分dry gas和wet gas，dry gas相对好拟合（跑得快~）。谈到页岩气实际数模不得不提到压裂裂缝。目前常规数模模拟压裂裂缝有两种办法，一种是根据射孔点生成裂缝，一种是根据微地震点生成裂缝。

我们不谈压裂裂缝的尖端渗透率效应的话，常见输入参数有裂缝宽度，裂缝长度和裂缝渗透率。微地震反演的压裂裂缝通常设计网格数模较多，最后网格数模会有几倍的增长，运算速度会大大降低，考虑到时间成本，这种方法使用较少。

实际数模第一种方法生成的表观裂缝宽度不会是实际的裂缝宽度，而会因为数值收敛问题基于conductivity做一定的放大，因此表观裂缝渗透率会比实际的裂缝渗透率要低。

页岩气前几个月产水较多（返排水），我们一般都会忽略这个拟合，而主要侧重后期。

一般在油藏数值模拟之前，很多朋友都会做RTA分析，得到实际的产量递减曲线，这也会为数值模拟做一定的参考。

在地质模型不存在质疑的情况下，那么压裂裂缝本身就成了左右产量曲线的一个重要因素。

虽然我们基于运算时间成本考虑不通过微地震直接反演压裂裂缝，但是微地震点本身为我们的裂缝长度和宽度提供了重要参考。

笔者负责的若干区块的历史拟合均基于微地震数据修改水力压裂裂缝长度，拟合效果非常好。

与此同时，关于页岩气产量预测，我们通常用废弃压力作为预测constraint，而忽略了实际的压力递减，那么预测的产量往往要比实际的要高一些。如何处理这个问题呢，请见我们的“历史拟合我们究竟要改什么（2）”。在之后的讨论中，笔者也会分享在水驱、化学驱中一些历史拟合的看法。

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reddeath1983

切勿用统计学方法去解决历史拟合问题，例如某次听到某辅助历史拟合课程说将相渗端点给定一个修正区间，分多少份开始云云...果断关闭并删除该课程视频！
问个简单的问题：黏温曲线是怎么得到的？（注意，目前的实验室设备可以测量得到160到170摄氏度的参数，但热采动辄采用地下温度300摄氏度以上的参数，那么这个参数怎么来的？电子表格回归出来的！对还是错呢？ 建议先了解一个参数如何获取、处理中需要注意哪些关键点，最后再说能不能改，能改多少！）

Jetlus

reddeath1983 发表于 2016-10-25 09:12
切勿用统计学方法去解决历史拟合问题，例如某次听到某辅助历史拟合课程说将相渗端点给定一个修正区间，分多 ...

首先说我自己也基本不用辅助历史拟合软件。做历史拟合比较多的很多人觉得辅助历史拟合没啥用，其实咋说呢，像辅助历史拟合软件，使用统计方法还是有一定依据的，并且在很多地方应用效果也很好。并且商业软件本身也不止是服务生产，有时候也在高校辅助科研与教学。我们所认为的可能在一些学者看来是下里巴人，也可能在新手看来是阳春白雪。


这个系列的（2）可能快要在微信号出来了，这个系列本身不是说是应该改哪个参数，锁定多少范围，其实针对不同油藏，不同驱替方法，甚至不同的业务领导，方法差别很大。很多方法或者经验我觉得也没有什么绝对意义的对与错，其实仔细想想，有哪种修改方法能经得起非常严格的推敲呢，只是更适合这个地方与区块。

Jetlus

reddeath1983 发表于 2016-10-25 09:12
切勿用统计学方法去解决历史拟合问题，例如某次听到某辅助历史拟合课程说将相渗端点给定一个修正区间，分多 ...

粘温比较通用的两种方法，一种是闪蒸计算以后的加权给不同温度和压力的年度表，一种是经验公式的回归，如果你用CMG的话，可以看看AVISC和BVISC两个关键词。

reddeath1983

Jetlus 发表于 2016-10-25 12:10
粘温比较通用的两种方法，一种是闪蒸计算以后的加权给不同温度和压力的年度表，一种是经验公式的回归，如 ...

正解，可是现场的人总是用电子表格去拖拽，我还见过某京某研究院某领导非说他们能测量任何温度下的参数，我们离称霸世界不远了！其实经过处理好的数据有多少可信度是油藏工程师最起码的一个感觉，好比用辅助历史拟合工具，只要你觉得好用或者在某个区域适用，那么需要解决的是工程师对资料、区块的熟悉程度，增强对研究目标的感觉比用那些乱七八糟的东西更实际。毕竟几次就能调整好的参数，何必变成一个统计问题，弄出N个模型，然后理直气壮的去浪费时间。

其实历史拟合中目前存在一个大弊病是参数的一刀切，而实际生产是个逐渐发生的过程他，那么调整参数最好可以有一个渐变的过程。当然这更需要工程师对油藏的感觉。

Jetlus

是的，所以我觉得历史拟合很难说有一个可以全球统一的办法，可能针对某个相似区块用同一种驱动方法可能会给出历史拟合类似手册性质的东西。

就像你说的一刀切，我们习惯了给一个人或一个事情定性，要么是好的，要么是坏的，要么能用，要么不能用，可很多方法或者模型真的是中性的，很难定性是对的或者错的。

就像有的人说相渗不能改，之后的系列我会提到我的观点是实验的相渗是岩心尺度的平均值，很难说也是整个油藏尺度的平均值，当然绝对会有人站出来喷我，说实验的东西不能改。但是任何看法都有那么绝对么。

Jetlus

reddeath1983 发表于 2016-10-25 13:41
正解，可是现场的人总是用电子表格去拖拽，我还见过某京某研究院某领导非说他们能测量任何温度下的参数， ...

是的，所以我觉得历史拟合很难说有一个可以全球统一的办法，可能针对某个相似区块用同一种驱动方法可能会给出历史拟合类似手册性质的东西。

就像你说的一刀切，我们习惯了给一个人或一个事情定性，要么是好的，要么是坏的，要么能用，要么不能用，可很多方法或者模型真的是中性的，很难定性是对的或者错的。

就像有的人说相渗不能改，之后的系列我会提到我的观点是实验的相渗是岩心尺度的平均值，很难说也是整个油藏尺度的平均值，当然绝对会有人站出来喷我，说实验的东西不能改。但是任何看法都有那么绝对么。

reddeath1983

很少能见到这样的知己，赞！网速卡了！刷新下就那么多花了！

点点

Jetlus

reddeath1983 发表于 2016-10-25 14:35
很少能见到这样的知己，赞！网速卡了！刷新下就那么多花了！

谢谢你的鲜花，跟你聊天也是感觉惺惺相惜。

油藏数值模拟这口饭不好吃，上游有地质卡着，下游有采油卡着，稍微出点差池，就被夹击。希望后面的系列你也能多提提意见，跟你聊我也学习了很多。