[发明专利]考虑变启动压力梯度的水驱稠油数值模拟方法

说明书

本发明公开了一种考虑变启动压力梯度的水驱稠油数值模拟方法，其特征在于，其包括以下步骤：S1、确定水驱稠油区块的油藏物性参数，形成水驱稠油区块的模拟模型；S2、建立水驱稠油变启动压力梯度数值模拟模型；1)获得油相启动压力梯度和流度的关系模型；2)建立水驱稠油区块的渗流数学模型；3)获得变启动压力梯度数值模拟模型；S3、初始化压力和饱和度场；S4、采用全隐式迭代方法求解水驱稠油区块的压力和饱和度；S5、进行收敛条件与物质平衡检查；S6、检查是否达到模拟结束时刻，是则输出水驱稠油区块的启动压力梯度场、压力场以及饱和度场，否则重复步骤S1～S5。

技术领域

本发明属于油气田开发工程及油藏数值模拟应用技术领域，为贴近水驱稠油的矿场实际，本发明开发一种针对稠油特征形成的考虑变启动压力梯度的数值模拟方法。

背景技术

稠油粘度异常导致渗流存在启动压力梯度，启动压力梯度的存在会对水驱油过程产生一个附加渗流阻力，从而导致水驱稠油采出程度下降、含水率上升，影响原油驱 替效果。由于稠油评价方法增加了新的认识，渗流场中的压力和饱和度势必要发生很 大的变化，这些变化无疑对稠油油藏调控手段及效果具有重要影响。

油藏数值模拟技术，由于对实际储层非均质性有比较好的刻画，因而是目前描述渗流场分布特征的最好方法。以达西渗流模型为基础的常规数值模拟方法在描述稠油 渗流场的应用中具有局限性；基于拟启动压力梯度模型的数值模拟方法未考虑储层的 非均质性与启动压力梯度的变化，导致模拟结果与实际仍存在一定误差；变渗透率数 值模拟方法未能给出连续光滑的渗透率状态方程，方程的有限差分离散化存在较大的 困难。因此，当前的数值模拟方法难以对稠油的渗流特征进行客观描述，预测潜力区 渗流场宏观分布仍存在较大误差。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种描述合理、可靠性强、操作简单的考虑变启动压力梯度的水驱稠油数值模拟方法，能够为研究稠油渗流场变化规律，准确预 测剩余油分布，制定油田开发方案，指导油田挖潜潜力评价提供理论支持。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案，一种考虑变启动压力梯度的水驱稠油数值模拟方法，其特征在于，其包括以下步骤：

S1、确定水驱稠油区块的油藏物性参数，形成水驱稠油区块的模拟模型；

S2、建立水驱稠油变启动压力梯度数值模拟模型；

1)获得油相启动压力梯度和流度的关系模型；

2)将步骤1)中的油相启动压力梯度和流度的关系式代入水驱稠油区块的渗流运动方程中，并结合连续方程和状态方程建立水驱稠油区块的渗流数学模型；

其中，渗流运动方程中的油相运动方程为

式中，K为渗透率张量；K_ro为油相的相对渗透率，μ_o为油相的粘度；Φ_o为油相 的流动势；G为启动压力梯度；为Hamilton算子；

3)对步骤2)中的水驱稠油区块的渗流数学模型进行有限差分离散化，并采用全隐式方法最终获得变启动压力梯度数值模拟模型；

S3、初始化压力和饱和度场；

S4、采用全隐式迭代方法求解水驱稠油区块的压力和饱和度；

S5、进行收敛条件与物质平衡检查；

若满足收敛性要求和物质平衡则输出当前时间步的启动压力梯度、压力以及饱和度等参数，进入下一个时间步的循环计算，若不满足上述条件，则需要调整迭代步长， 重复步骤S4；

S6、检查是否达到模拟结束时刻，是则输出水驱稠油区块的启动压力梯度场、压力场以及饱和度场，否则重复步骤S1～S5。