(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111590751.X (22)申请日 2021.12.23 (71)申请人 成都理工大 学 地址 610000 四川省成 都市二仙桥 东三路1 号 (72)发明人 刘先山　李成勇　问晓勇　孙军昌　 秦正山　李瑶　耿少阳　王启贵　 (74)专利代理 机构 深圳知帮办专利代理有限公 司 44682 代理人 谭慧 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06F 111/10(2020.01) (54)发明名称 渗流-温度双场耦合数值模拟预测复杂断块 油藏储气库调峰能力方法 (57)摘要 本发明公开了一种渗流 ‑温度双场耦合数值 模拟预测复杂断块油藏储气库调峰能力方法， 该 方法利用三维精细地质模 型网格粗化结合PVT状 态方程拟合 建立了三维数值模拟模 型， 首先分断 块、 分层分区加载流体、 岩石参数， 完成数模温 度、 压力、 饱和度场初始化， 分断块分区拟合油藏 原油、 自由气、 溶解气储量。 然后用历史产量、 压 力等生产动态资料反演储层参数。 并结合流入、 流出动态曲线、 临界携液及冲蚀流量等， 预测当 前地层压力条件 下的合理注采气能力。 最后针对 历史拟合好的数模模型， 依据论证的单井合理注 采能力进行配产配注， 并根据储气库上下限压 力、 水气比、 井底流压、 井口油压等实际条件仿真 预测储气库120天调峰能力。 本发明通过渗流 ‑温 度双场耦合， 解决了由于未考虑复杂断块油藏储 气库冷气注入后储层温度降低、 渗流场扰动导致 的调峰能力预测误差大的问题。 权利要求书2页 说明书15页 附图14页 CN 114372352 A 2022.04.19 CN 114372352 A 1.一种渗流 ‑温度双场耦合数值模拟预测复杂断块油藏储气库调峰能力方法， 其特征 在于包括以下步骤： 步骤一， 开展三维精细地质模型网格粗化， 实现从地质学精细网格到流体流动模拟网 格的较大刻度平均化， 加快 数模计算速度， 主 要包含构造粗 化和属性粗化； 步骤二， 开展PVT状态方程拟合， 在气井PVT流体取样， 实验室分析井流物组成的基础 上， 采用ECLIPSE中的PVTi相 态特征软件包进行了PVT拟合， 预测研究得到油藏地层流体相 态特征； 步骤三， 模型压力场初始化， 油气藏初始压力分布主要取决于油藏埋藏深度和流体地 下密度， 首先是将流体属 性部分提供 的油气水地面密度折算为地下密度， 然后基于参考点 深度和该深度对应的参考压力以及不同断块油气界面、 油水界面深度， 结合油气水地下密 度计算模型中其 他深度对应的网格块油气水相压力； 步骤四， 模型饱和度场初始化， 初始饱和度分布主要取 决于地层孔隙结构， 其中毛管力 起着主要作用； 计算过渡带流体饱和度分布， 需要计算过渡带高度， 而 过渡带高度主要受相 渗曲线中端点值以及油水界面、 油气界面与最大毛管力等数据的影响， 过渡带饱和度根据 毛管力曲线来计算； 步骤五， 初始化储量拟合， 复杂断块油藏中被断层完全 隔开的断块存在气油、 油水界面 不统一的情况， 需要分断块分层分区敷设不同气油、 气水界面， 对分断块分层分区的储量分 别进行拟合； 步骤六， 衰竭开发阶段历史拟合， 需要根据油气藏衰竭开发阶段实 际生产动态数据修 正初始输入参数， 用历史生产动态数据反演储层、 流体等参数， 使模 型计算结果与油气藏开 发历史一 致； 步骤七， 确定储气库单井合理采气能力， 通过单井回压试井求出井产能方程， 结合流出 动态曲线， 求出当前地层、 管柱、 井口条件限制下， 气井协调点产量； 结合携液流量、 冲蚀流 量等加以约束， 预测当前地层压力条件下的合理采气能力； 步骤八， 建立储层温度场， 根据储层中深实际温度及温度梯度建立储层温度场； 步骤九， 敏感性分析注入冷气扰动温度场对流体高压物性参数的影响， 进而获取储气 库产量、 压力等生产动态随温度的变化规律以及渗流场与井控温度场互相影响的变化规 律； 步骤十， 针对衰竭开发 阶段已经历史拟合好并建立了温度场及高压物性参数随温度变 化的复杂断块油藏数值模拟模型， 开展储气库多周期注采仿真模拟。 2.如权利要求1所述的渗流 ‑温度双场耦合数值模拟预测复杂断块油藏储气库调峰能 力方法， 其特征在于步骤一中， 构造粗化首先是在考虑 网格走向、 井网、 加密井分布以及保 持储层平面非均质性的前提下进行平面网格粗化， 其次是在考虑保留隔层、 高渗层以及刻 画出逼近真实地层的纵向非均质性的前提下进行纵向网格粗化； 属性粗化首先用体积加权 粗化净毛比， 然后再用净毛比加权结合体积加权粗化孔隙度， 最后用流动计算方法粗化渗 透率。 3.如权利要求2所述的渗流 ‑温度双场耦合数值模拟预测复杂断块油藏储气库调峰能 力方法， 其特征在于步骤一中， 进一步包括有开展粗化网格质量检查， 粗化完后需要进行质 量检查， 主要看两个方面： 一是粗化前后网格总体积不应该有明显差别， 以防粗化前后模型权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114372352 A 2储量相差太大； 二是检查网格形态， 以防粗化后网格塌陷、 非正交、 倾角大原因导致数模计 算时间步被截断， 模型计算 不收敛将大幅降低模型计算速度， 并造成模拟结果失真。 4.如权利要求1所述的渗流 ‑温度双场耦合数值模拟预测复杂断块油藏储气库调峰能 力方法， 其特征在于步骤二中， PVTi拟合通常选用三参数状态方程PR3， 粘度相关式选的 Lohrenz‑Bray‑Clark方程； PVTi拟合后输出组分到Eclipse模拟器 之前将实验样品含量少， 摩尔质量相 近的组分进行归并， 首先可将摩尔质量同为44g/mol的CO2与C3归并为C3+， 其次 可将摩尔质量相近的N2与C2归并为C2+， 然后可将iC4与nC4归并为C4+， 最后可将iC5与nC5归并 为C5+。 5.如权利要求1所述的渗流 ‑温度双场耦合数值模拟预测复杂断块油藏储气库调峰能 力方法， 其特征在于步骤四中， 饱和度分布计算中， 将油水界面以下的含水饱和度设为在油 水相渗曲线中提供的最大含水饱和度； 将油气界面以上的含气 饱和度设为油气相渗曲线中 提供的最大含气 饱和度； 油气界面以上的含水饱和度为束缚水饱和度； 油区含油饱和度为 1 减束缚水饱和度； 过渡带含油、 含水饱和度由提供的毛管力曲线计算获得。 6.如权利要求1所述的渗流 ‑温度双场耦合数值模拟预测复杂断块油藏储气库调峰能 力方法， 其特征在于步骤五中， 历史拟合的实质是参数调节， 首先应对储层属 性、 流体高压 物性、 矿场测试结果不确定性参数进 行敏感性分析， 然后结合实验室岩心测试、 工程测试及 解释资料 逐步进行历史拟合； 渗透率为不确定性 参数， 渗透率 修改范围较大， 上 下修改范围为 ±3倍； 相渗曲线为 不确定性 参数， 是历史拟合重点调参对象； 水体为不确定性参数， 通过建立数值水体、 解析水体， 并调整水体压力、 孔隙度、 渗透 率、 压缩系数、 厚度、 传导 率等参数， 拟合油藏 生产动态； 净毛比为确定性 参数， 在储量拟合是适当调整， 可调范围为 ±30％； 渗透率是不确定性较大的参数， 历史拟合需要重点调节， 此时应尽量参考压恢试井解 释结果与室内岩心实验测试 结果， 如果没有再参 考RTA解释渗透率； 区块累产量拟合时， 区块拟合时调好相渗曲线， 单井拟合阶段不再修改相渗。 7.如权利要求1所述的渗流 ‑温度双场耦合数值模拟预测复杂断块油藏储气库调峰能 力方法， 其特征在于步骤十中， 注气214天， 采气120天， 其中注气温度设置为地面 温度， 通常 设置为25℃， 对于储层温度而言， 注入气体为冷气 。 配产按照步骤七确定的合理采气能力进 行限制， 并根据储气库上下限压力以及 矿场水气比、 井底流压、 井口油压等 实际条件仿 真预 测储气库120天调峰能力。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114372352 A 3