胜利油田：石油就在模型里

  [中国石化新闻网2024-08-12]胜利油田攻关建模数模一体化技术，石油开发工作者犹如长了“千里眼”，突破目力极限，不受时空限制，看清油藏全生命周期的动态演变，既可以回望历史，又可以看清现在，还可以前瞻未来。
  目前，孤东、孤岛、埕岛、胜坨4个整装油田建立了大模型；胜利济阳页岩油国家级示范区建立了五大洼陷页岩油地质模型，利用三维模型对新井开展立体评价、钻井跟踪和压裂设计；CCUS建立了19个区块模型，覆盖地质储量4141万吨，实现了对气窜通道的精确刻画，全面支撑CCUS示范工程绿色低碳开发。
  不再“纸上谈兵”
  胜利油田勘探开发研究院首席专家于金彪介绍：“以前通过人工绘制的平面图，对油藏的了解停留在经验层面的定性认识，井网调整、注采调配全凭经验判断，面对争议很难有说服力。”
  油藏地质建模利用地震解释资料和钻探资料，应用地质学和数学算法，建立高精度三维空间地质模型，还原油藏的本来面目，定量描述储层参数。借助数值模拟软件，地下油藏被“搬”到了电脑里，科研人员可以在地质模型上模拟地下流体的渗流过程，实现了地下油藏构造透明化、复杂储层可视化、剩余储量可量化。
  地质模型让油藏形象化、具体化，油藏构造、储层展布、物性参数等一目了然，地质研究不再纸上谈兵。
  油藏开发具有不可逆性。通常，新区产能建设、老区开发调整有不同的方案，输入方案，油藏数值模拟软件可以演绎开发过程，验证开发态势。
  经过50年水驱开发，胜坨油田二区东三5单元综合含水率达97.1%，采出程度仅32.5%，2/3的储量滞留地下。2022年，科研人员利用数值模拟，不断深化剩余油富集规律和见效规律，探索化学驱“3+2”提高采收率技术，预计15年累计增油47.7万吨，采收率提高13.5个百分点。
  数值模拟技术可以“多次开发”油藏，开发方案优化设计、开发动态预测具有可重复性。有了油藏数值模拟技术，科研人员可以反复验证方案，降低试错成本。
  胜利油田油气开发管理中心副经理李绪明说：“2024年，通过模型化应用，胜利油田优化新老区产能方案和三次采油方案70余个，动用地质储量2.14亿吨。”
  模型建设是一个由粗到精再到准的过程，需要根据新的认识和数据不断对模型进行更新迭代。目前，胜利油田620个主力单元完成油藏模型建设，依托油田数据湖、油藏模型库，自动判断、提取新增的动态数据，实现了增加新井、老井射孔、老井生产数据变化3种情况下的模型实时更新。
  “排雷”
  为了模拟出一条和开发态势相吻合的曲线，胜利油田物探研究院油藏地球物理研究室主任师张玉晓煞费苦心。
  油藏数值模拟纷繁复杂，在数值模拟软件中输入模拟器能够识别的关键字，每个关键字背后关联着数个油藏物性参数和生产数据，整个过程相当于在“黑匣子”里操作。
  数值模拟软件用户手册和技术手册是必不可少的“密钥”，前者相当于说明书，后者相当于技术原理，张玉晓不仅需要掌握2800页用户手册里的每一项操作，而且要精通每项操作的技术原理。
  熟知手册是数值模拟成功的前提。数值模拟的过程是一个反复试验的过程，“投喂”给软件的数据，有定数，也有变数，比如渗透率、饱和度等储层物性参数是在实验室条件下测定的，与矿场环境下的参数有一定差异，而且伴随开发时间的推移，这些物性参数也在发生变化，如果软件拟合的开发规律和历史开发规律不吻合，就需要对数据进行技术标定。
  高质量数据分析结果，取决于高质量的数据输入。如果把建模、数模比喻为一座大楼，那么数据就是砖，数据全面、充足、有效是模型的基础。“数值模拟出现异常，问题是多方面的，科研人员需要从千头万绪中一一排查，多维度验证数据的品质，去伪存真。”张玉晓把发现问题、解决问题的过程比喻为“排雷”。
  断块油藏盘15-1区块，一条大断层把区块分割成南北两个区块，整个区块只有一口油井、一口水井分别坐落于两个区块。根据原始的地震资料解释成果，南北区块是割裂的。断层割裂意味着油井只采不注，水井的注入压力无法传导给油井。而现实是，油井不仅能量足，而且有产量。实践出真知，模拟结果和生产动态相悖，说明原有的地质认识有偏差——断层是连通的。
  “油藏数值模拟技术给开发优化调整提供了可量化参考的依据，有效指导了开发策略调整。”胜利油田勘探开发研究院渗流力学研究室经理胡慧芳说，“我们致力于油藏数值模拟技术研究，创新形成了涵盖水驱、气驱、化学驱等五大类10余项数值模拟技术，有力支撑了胜利油田开发方案编制和动态跟踪研究；发布了国内首个油气藏数值模拟应用技术规范，填补了行业空白。”
  无模型不工作
  建模数模一体化技术是石油行业公认的行之有效的描述油藏方法，尤其在国外，开发方案部署普遍基于模型。
  2017年，胜利油田勘探开发研究院承担国外项目，甲方要求地质研究、井位部署、方案优化等工作全部依托模型。7年来，他们累计建立地质大模型32个，覆盖9个油田石油地质储量1.5亿吨。
  “不仅是地质研究、方案编制，即使是动态分析、配产配注等日常工作也在模型上开展。”于金彪说。
  作为现代油藏开发管理不可或缺的技术手段，建模数模集结了油藏所有的信息，作出的判断和决策更具科学性和权威性。
  30多年前，在得克萨斯州培训第一次接触化学驱数值模拟时，集团公司原高级专家曹绪龙感到“学得一头雾水，但一眼看出这是一项好技术”。如今，“无数模不方案”“无模型不审查”的理念深入人心，胜利油田90个化学驱项目全部应用数模技术进行跟踪研究和方案优化，支撑了6亿多吨储量的高效动用。
  数智化浪潮下，油藏开发迎来了模型化时代。最近，胜利油田出台了《胜利油田分公司建模数模技术应用工作管理办法》。
  过去，“石油在地质学家的脑海里”，而在数智化时代，石油有了新的呈现方式——在模型里。
  胜利油田油藏地球物理高级专家刘浩杰说：“建模数模一体化技术打破勘探开发专业壁垒，实现了技术和成果的继承发展，让地质工程师和油藏工程师在同一个模型上协同工作，推动了研究从二维图纸迈向三维模型，标志着科研范式从静态分析向动态模拟、从经验驱动向模型驱动的深刻变革。”