煤层气数值模拟技术及应用

【摘要】：近年来,由于我国经济的快速发展,能源消费增加,众多石油公司与研究学者纷纷将眼光转向非常规资源领域。研究区K气田位于澳大利亚东海岸的昆士兰州S盆地,2005年投产,目前气田已进入开发中后期,迫切需要更加精细的地质模型为加密井计划提供服务。论文研究的重点是井田的历史拟合工作,这其中又不可避免地牵扯到模型粗化,物性分析等工作。论文在充分调研国内外资料的基础上,以煤层气历史拟合为主题,以项目的高效经济开发和降低风险提供技术参考为目的,主要取得成果如下:1、地质模型粗化。由于开发区煤层厚度大、夹矸多等原因,地质建模时地层划分较细,垂向上共划分125个细小煤层,网格数巨大,因此需要对数值模型进行粗化。渗透率粗化方法的选取上,使用7种不同平均方法模拟,选择其中运行时间较短、结果与实际生产偏差较小的粗化方法;构造粗化时对模型进行煤层组、煤层、细层三个级别粗化,相邻层是否可以粗化的依据主要是粗化之后对井田或单井累产气和累产水的影响程度。2、参数敏感性定量分析。通过统计学概率分析,可以获得参数P10与P90的概率分布曲线,将不同参数的高趋势与低趋势分布函数代入模型进行运算,与初始模拟结果进行对比,从而定量分析各拟合参数的敏感性大小,为后期历史拟合提供依据。3、历史拟合参数调整顺序与范围的确定。将拟合参数分为经验性参数和拟合参数,经验性参数通过相关文献调研与邻区研究经验,确定参数调整范围,拟合参数以拟合曲线的高、低趋势线作为参数调整的上下限;综合考虑敏感性分析、参数不确定性和初始案例模拟关系,确定历史拟合参数的调整顺序,逻辑上,最大程度地获得更加符合实际地质情况的地质参数。4、气田的产能预测与加密井计划。由历史拟合获得的最终数值模型,对煤层气田进行产能预测,参照项目液态天然气供气合同,计算未来产能缺口,最后确定加密井的个数以及位置。研究成果得到生产公司的认可,为中石油澳大利亚箭牌项目的高效开发和降低风险提供了技术参考。同时,对于我国煤层气田开发具有一定参考意义。