油藏数值模拟技术发展综述姓名：戴林 专业：油气田开发 学号：20090273摘要：对国内外油藏数值模拟技术的有关文献进行了广泛深入的调研内容包 括:油藏数值模拟基本原理及其发展现状，最后给出了油藏数值模拟的一些体会 关键词：油藏数值模拟基本原理油藏数值模拟技术发展现状数值模拟运用 的一些特点—前言纵观国内外油藏数值模拟技术的研究与发展，国外的软件技术发展非常迅 速，不仅模型功能齐全，且已一体化角点坐标描述、断层处理技术、斜井及水 平井模拟、局部网格加密、并行算法等功能非常完善;并形成了商业性软件包 应用广泛的软件有斯伦贝谢公司的Eclipse系列、兰德马克公司的Desk top — Vip油藏模拟系统、SSI公司的Work-bench油藏工作平台等国内数模软件水平 较落后，与国际商业数模软件差距太大，要形成工业化并广泛推广还需在投入力 度、人才培养、软件开发、知识结构等方面做出努力近年来，随着计算机、应用数学和油藏工程学科的不断发展，油藏数值模拟 方法得到不断的改进和广泛应用通过数值模拟可以搞清油藏中流体的流动规 律、驱油机理及剩余油的空间分布;研究合理的开发方案，选择最佳的开采参数， 以最少的投资，最科学的开采方式而获得最高采收率及最大经济效益。
经过几十 年的发展，该技术不断成熟和完善并呈现出一些新的特点二油藏数值模拟基本原理油藏数值模拟技术基本原理就是解方程组首先建立一套描述油藏渗流的偏 微分方程组，同时包括求解方程组的辅助方程，初始条件和边界条件;然后通过 离散化将偏微分方程组转换成有限差分方程组，再将其非线性系数项线性化从而 得到线性代数方程组，通过线性方程组解法求得所需求的未知量的分布;最后将 各种数学模型的计算方法编制成计算机程序，以便于用计算机得到所需要的各种 结果事实上，日前各油（气）田对油藏数值模拟技术的运用绝大多数仍限于运用 各种商业油藏数值模拟软件解决油（气）田开发问题三油藏数值模拟技术发展现状油藏数值模拟技术自产生以来，为推动其发展的相关技术研究从来没有停 止特别是今年来，随着模拟技术工业化应用的增强，这种研究以更人的投入、 更大的规模呈现;关联学科，特别是计算机技术的进步为模拟技术的发展起到了 巨人的推动作用因此，目前油藏模拟的技术水平得到了显著的提高一）软件平台技术的应用软件平台技术的实现是目前油藏模拟软件最具时代特征的技术标志通过软 件平台技术，油藏模拟软件实现了工作站软件一体化，建立了跨专业的综合软件 系统。
1 工作站软件一体化的实现90年代后Wes tern Atl as、CMG.GeoQuest和SSI等都推出了一体化的工作 站软件它们使前后处理程序与主模型程序组合在一个软件上，使用公用内部数 据库，数据使用方便2综合软件系统的建立RISC工作站的发展不但促进了油藏模拟技术的发展，同样也引起了石油工 业其他专业领域的变革，这样的结果势必引起各个专业之间更迫切希望产十更加 紧密的联系下，有一个共同的软硬件开发环境和标准，并通过数据库的应用，使 各专业间的数据资源共享，各专业的研究人员利用同一软件系统，进行研究成果 的交流二） 前后处理技术交互式模型数据输入、多组流体特性PVT数据输入、交互式图形处理与网格 设计、智能化帮助查错、模拟运行进程监控、完成数据报告与模拟图形、三维可 视化技术等三） 模拟技术与方法油藏数值模拟是通过建立描述油藏中流体渗流规律的数学模型，利用计算机 对模型进行数值求解实现的1一体化的多功能模型由于油藏储层性质和流体性质的不同，油藏模拟的模型分为不同的类型:描 述一般油藏的黑油模型;描述裂缝性储层油藏的裂缝模型;描述凝析气藏的组分 模型;描述稠油油藏的热采模型早期不同的模型是以各自独立的单个软件出现 的，这不利于使用的方便，同时也对前后处理软件共享造成障碍。
日前的油藏模 拟软件将以往的软件改造成模块化、集成化的模式，形成一体化的多功能模型 2精确化网格技术油藏数值模拟需要建立一套网格系统以实现对油气藏空间的离散化，通过离 散空间中的网格块反映油藏的地质特征和动态情况传统的常规矩形网格系统日 前仍较为普遍地应用，但在某些情况下，它对于顺应精细化油藏描述的发展，更 准确地反映油藏的构造特征、储层特征和动态现象，尚存在一定的局限性为此， 针对不同类型的问题，发展了不同的网格技术，形成了精确化网格技术系列如 局部网格加密、杂交网格、非规则多变形网格、角点技术、非邻近网格连结等技 术3数值求解方法油藏模拟数值求解的基本过程包括三部分:模型的离散化;离散模型的线性 化;线性系统的求解数值求解方法的研究也紧密围绕上述三部分内容展开，为 达到数值求解精度高、速度快、稳定性强的日的，三方而均有深入研究并有很大 的发展四 数值模拟运用的一些特点（一）过硬的专业背景数值模拟软件实际是一台高性能的计算器，囊括了几乎所有的油藏工程的专 业知识，不仅如此，它还包括了部分地震、地质、钻井、采油、工程以及经济评 价等多个学科的内容因此数值模拟的应用者应该具备较强的专业背景。
相当长 的一段时间里，油藏数值模拟技术被当作复杂的数学运算在运用二） 充分理解三维地质模型的地质信息国内石油院校详细的专业划分，油公司各专业研究者的细致分工以及各专业 研究者隶属于不同行政机构一度使得各个专业之间缺少有效的沟通各个专业日 的工程师都各自闷头完成自己的工作，然后移交给下一个专业的工程师这种工 作模式导致的结果就是油藏工程师毫无地质模式概念，对构造、储层、砂体和沉 积相毫无概念因此，油藏工程师在进行油藏数值模拟之前务必与物探、地质工 程师充分沟通与交流，最佳的模式是参与物探与地质工程师的工作，要把地质模 式装到大脑中，要理解地质工程师建立的二维地质模型中包含的所有地质油藏信 息三） 做好输入参数的质量控制工作数值模拟工作者熟知的一句话，“垃圾进垃圾出”即输入的是垃圾输出的也 是垃圾由于资料本身的限制，研究者本身思考问题方式方法的差异，研究乎段 的局限性使得研究结果往往出现“失之毫厘，差以千里”的局面，由此对油藏数 值模拟来说有时“垃圾的输入”成为不可避免的事实另外，由于对基础工作的 不重视，很多需要大量基础研究基础试验工作得到的参数和结果亦包含了部分“垃圾”稍不留意数值模拟可能成为“垃圾”处理厂。
油藏数值模拟的研究者 在工作之前，对输入参数要充分弄清其来龙去脉，把好输入参数的质量关四） 数值模拟之前需对研究内容做深入、细致的分析数值模拟运算求解具有多解性，也就是说要达到同一个拟合日的可以通过多 种途径达到到底哪一种途径代表真实的地质油藏认识是我们作不变的追求，但 往往也是难以达到的追求油藏数值模拟的多解性强，要在浩瀚如海的参数中挑 选出代表真实地质油藏认识有时不亚于大海捞针因此在进行油藏数值模拟之前 需要对研究内容作深入和细致的分析哪些是己经得到的可靠的认识，哪些是模 棱两可的认识，哪些是完全不知道的认识，有这样一个分析过程就可以大大减少 数值模拟的多解性，研究工作就可以做到有的放矢数值模拟切忌眉毛胡了一把 抓，什么都想通过数值模拟研究工作来解决可能什么问题也解决不了五） 对油藏数值模拟结果做有效的分析同样，由于数值模拟运算求解的多解性以及油藏数值模拟研究工作的复杂 性，对油藏数值模拟的运算结果要进行有效的分析要运用已有的地质油藏认识 和地质油藏工程的专业知识对数值模拟的结果进行分析，对于明显与地质油藏认 识和地质油藏知识不符的运算结果，要认真核查数值模拟每一个过程的参数的输 入处理的正确与否，不轻易否定油藏数值模拟，也不能过于轻信油藏数值模拟。
六） 对不确定的地质信息做好充分的敏感性分析对于海上油（气）田而言，资料少、投资大、风险高因此数值模拟研究过程 中，不确定性分析是非常重要的一个步骤由于受到客观条件的限制，作为油藏 工程师，我们无法对得到的资料做更多的要求，那么我们唯一能做的是对于不确 定的地质油藏信息，做好充分的不确定性的分析，并将不确定分析的结果传给下 一个专业链的钻完井，让他们也在方案设计中充分考虑到地质油藏的不确定性， 做好风险的防范措施七） 充分运用综合分析的方法为了更好发挥油藏数值模拟的作用，综合性分析的方法亦是不可或缺的手段 之一五结论无论是作为开发（调整）方案优化及产能预测的工具，还是作为动态跟踪研 究、找寻剩余油（气）及调整挖潜工作的一种技术手段，油藏数值模拟技术均不失 为一项先进、有效的技术手段，尤其在海上油（气）田，发挥了很大的作用需要 强调的是，可靠的地质认识与落实的储量是油藏数值模拟的基础没有可靠的地 质认识与落实的储量，任凭数值模拟技术运用的如何娴熟，其数值模拟往往只能 取得假想的结果参考文献[1] 陈月明•油藏数值模拟基础i }n.山东东营:石油人学出版社.1994[2] 谢俊，张金亮•剩余油描述与预测•北京:石油工业出版社，2003[3] 张烈辉•油藏数值模拟基本原理•北京:石油业出版社，2005. &[4] 蒋廷学 杨艳丽.油藏数值模拟技术发展综述.石油勘探开发研究院廊坊分院.2000年[5] 李久娣.油藏数值模拟技术在海上油（气）田开发中的作用•中国石油化工股份有限公司 上海海洋油气分公司研究院，上海.2008。