“探地雷达”精准定位“剩余油”——胜利油田物探研究院建模数模一体化技术显威力

2024-07-23 08:20:30 来源: 大众网 作者: 张艳秋

  大众网记者 张艳秋 通讯员 李国栋 张军 武天祥 东营报道

  “胜利油田60多岁了,快要没油可采了!”

  “快走吧,迟早要成为下一个玉门油田!”

  每隔几年,就有类似惊悚的消息博人眼球。在大众的印象中,地下的石油好像自来水,拧开水龙头,石油就自动汩汩地流出来。

  其实,地下并没有一片“油海”,石油分散储集在微小的岩石缝隙中。

  那么,胜利油田如今还有多少资源“家底”呢?

  据了解,虽然胜利油田已经走过了60年,但是采出程度只有25.3%,也就是说,仍然有近3/4的油气资源埋藏在地下。可见,资源枯竭完全是无稽之谈,大可放心。

  既然地下还蕴藏着那么多油,那么这些油到底在哪里?又如何找到它们呢?这就离不开对剩余油的精细研究。

  剩余油,是指已投入开发的油层、油藏或油田中尚未采出的石油。通常把利用油层能量开采石油称为一次采油;向油层注入水、气,给油层补充能量开采石油称为二次采油;而用化学的物质来改善油、气、水及岩石相互之间的性能,开采出更多的石油,称为三次采油。

  由此可见,经过一次采油之后残余在地下的油就是剩余油,地层自然能量弱、流动性差,如同动作缓慢的树懒,“宅”是它最大的特点。

  胜利油田经过一个阶段规模发现后,好找的剩余油基本被“吃干榨净”,剩余油变得更加分散和隐蔽。如何精确定位剩余油量?问题摆在石油科研人员面前。

  制造一部“探地雷达”

  “剩余油在地下是高度分散、局部富集,就像散落的珍珠,等着我们去发现。”从事地球物理勘探工作近20年的张玉晓,对找油工作始终乐在其中。

  她就职的胜利油田物探研究院油藏地球物理研究室,多年来持续开展油藏地质建模和油藏数值模拟一体化攻关,科研人员充分利用地震、钻井、测井、生产开发及分析化验等多领域数据源,结合地质学的规律和数学算法,建立高精度三维空间地质模型,创新形成多尺度资料匹配融合建模技术,开发了具有自主知识产权的油藏建模软件,让地下情况更透明化、动态化。

  “储层预测精度从70%提高到87%。”在张玉晓的演示下,凹凸起伏的构造建模和红蓝交替的剩余油分布图逐步放大,蜿蜒曲折的地下构造弹指间呈现在眼前。

  在营1断块区,研究人员收集170口开发井、174条断层参与建模,通过(GPU+CPU)并行算法实现了千万节点大规模网格的超精细数值模拟,地质储量拟合误差小于4%、主力井的含水率历史吻合率达85%。

  以往,对于储量动用情况,只有“动用不充分”这一定性描述,储量分布情况、油水变化规律都无清晰描述。目前,利用高精度建模一体化技术,在胜利油田东部地区已实现37个区块地质建模全覆盖,可准确模拟出储层中1米—2米厚度的隔夹层,能够精细描述储层发育、物性变化情况,定量预测剩余储量,为油藏开发人员的研究装上了高分辨率“探地雷达”。

  如同体检时的B超、CT对地层进行“全身扫描”,解决了以往开发方案调整时“雾里看花”的顽疾,胜利油田高级专家刘浩杰赞不绝口,“夜晚的蝙蝠利用超声波捕捉昆虫,我们一样可以对剩余油精准定位。”

  让地下油藏“畅快吐油”

  剩余油就像喜欢躲猫猫的顽皮孩子,能“躲”会“藏”,要想“锁”住它们,必须要真功夫。在油田在开发过程中会往地层注水,既可以把油藏里的原油驱替出来,也起到给地层补充能量的作用,避免地下能量亏空。然而,水注多了会导致注入水沿优势通道窜流,降低采收率。

  胜利采油厂胜二区综合含水率超95%,忽油忽水、油水互窜等现象令人大伤脑筋。研究人员通过数值模拟确定油水界面、拟合井间连通性、判识流动规律等进行精准评价,尽可能地还原剩余油展布。

  “我们建立了高清版的动态油流模型,剩余油在哪里?有多少?都能一眼看得到。”该院油藏建模专家夏建介绍说。

  2023年,该技术解决了胜二区剩余油分布复杂的难题,研究人员落实了研究区高耗水层带展布,按照“堵——调——驱结合、注采双向调控”思路,共设计新井26口,预计15年累产油量较方案调整前可增加23万吨。

  两年来,运用油藏建模数模技术,科研人员在25个区块完成了精细数值模拟,全力支撑油藏开发研究设计、井网完善、注采方案调整优化等。他们在孤北、平方王、商河等多个区块开展了应用推广,前后共指导部署新井90余口,新增可采储量96.4万吨,累增油16.65万吨,新井设计达标率提高5.6%,平均采收率提高2.3%,为油田效益开发提供了有力的技术支撑。

  据了解,研究人员将依托中石化“十条龙”油藏地球物理关键技术研究及示范应用重点攻关项目,继续提升模型的精细度,向精细化研究、智能化迈进,及时自动推送注采调配建议方案。

  “未来,有望实现剩余油厘米级精细刻画。”张玉晓笑着说,眼眸中透着光亮。

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责任编辑:鲍梓欣

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