数值模拟研究的主要工作程序对一个油气藏进行综合的数模研究，往往需要花较大的精力和较长时间（有时会达一年甚至更长的时间），同时还对计算机硬件和技术人员有很高的要求，然而尽管在不同的项目中，面对的问题会千差万别，但大多数油藏数值模拟的基本研究过程是一样的。为了使读者一开始就对数模研究工作有一个明确的整体概念，下面简要地介绍一下油藏数值模拟的主要工作程序。

问题的定义：开展油藏数模工作的第一步，是确定研究的目标和范围。即首先要给本次数模研究一个明确的定位，明确本次模拟要解决的主要问题是什么，需要研究哪些油藏动态特性，这些项目的完成对油藏的经营管理者会产生什么影响等等。从而根据项目的要求进行数值模拟研究程序设计，并收集有关的油藏基础地质、流体及生产动态数据。

油藏数值模拟方法是迄今为止定量地描述在非均质地层中多相流体流动规律的惟一方法。例如许多常规方法要假定油层为圆形的均匀介质，如油藏几何形状稍复杂一些，且为非均质介质，则求解非常困难，甚至无法求解。而对油气藏数值模拟而言，计算形态复杂的非均质油藏和计算简单形态的均质油藏工作量几乎是一样的。因此油藏数值模拟可解决其它方法不能解决的问题。对于其它方法能解决的问题，用数值模拟方法可以更快、更省、更方便、更可靠地解决，并增加其它分析方法的可信度。

一个油气藏，在现实中只能开发一次。但应用油藏数值模拟，可以很容易地重复计算不同开发方式的开发过程，因此人们可以从中选出最好的开发方法。

因此，对油藏工程师而言，数值模拟给动态分析提供了一种快速、精确的综合性方法；对管理者而言，数值模拟提供了不同开采计划的比较结果；对尚无经验的工程师而言，数值模拟则是有效的培训工具。

这是油藏模拟中的一项极其重要的工作。因为一个油藏模型被建立起来以后，它是否完全反映油气藏实际，并未经过检验。只有利用将生产和注入的历史数据输入模型并运行模拟器，再将计算的结果与油气藏的实际动态相比，才能确定模型中采用的油气藏描述是否是有效的。若计算获得的动态数据与油藏实际动态数据差别甚远，我们就必须不断地调整输入模型的基本数据，直到由模拟器计算得到的动态与油藏生产的实际动态达到满意的拟合为止。由于历史拟合调整参数的目的是为了把真实油藏的描述搞得尽可能精确，所以，它是油藏模拟中不能缺少的重要步骤。

模拟使用的模型，显然应当与实际油藏是相似的。若描述油藏的数值模拟所采用的数据与控制油藏动态的实际数据存在明显差异，则将导致模拟结果出现严重失真。遗憾的是，在未经试验以前，我们对模型的准确程度，以及应该修改哪些参数才能保证它与实际油藏相似，知之甚少。在这种情况下，最有效，也是最经常采用的一种验证方法，就是模拟油藏过去的动态，并将模拟计算结果与油藏的过去实际动态作对比，这就是历史拟合工作。历史拟合能帮助我们发现和修改油藏描述数据的错误，以使模型更加完善，并验证油藏描述的可靠性。如果修正后的模型模拟计算动态与油藏过去的历史动态能达到一致，且油藏描述又是合理的，那么，应当说，历史拟合本身就是一种有效的油藏描述方法。

历史拟合的目的就是依据测量的产量和压力数据为准, 尽可能正确地再现油田的生产历史。这种检查应该在油田和井的基础上进行。

拟合的参数包括静压力、含水率、气油比。而产量是作为历史数据直接输入模型的。以下将简要讨论一些要进行历史拟合的主要参数。

1 .压力

几乎所有的油藏都有静态井底压力数据( SBHP) , 这些数据必须与模型输出的结果相比较, 但应该记住, 实测压力与直接计算出的压力是不一致的, 因为这两种数据代表油藏中不同部分的数据(分别为井泄流半径和网格块内的数据) 。大多数模拟软件允许对计算值进行一些修正以便与实测数据对比。

如有可能, 应建立某一参照深度的压力分布图并与油井的静压等压图比较, 来检查油田全区压力分布情况。这一比较是有用的, 可以得到一个全油田范围内压力分布状况和压力梯度变化, 而这从单井分析是很难得到的。除了井底静压力, 其他一些压力数据也可用来检查模型对压力的模拟效果。比如: 油管头静压和流压(ST HP 和FT HP)。这些测量数据有数量大的优势, 但较难进行处理, 因为处理这类数据需要具备完井过程中流体静态和动态压力变化规律的知识。

2 .产水数据

模型中模拟的产水情况应再现油田的实际观察值, 包括见水时间及含水率变化情况。应该一口井一口井来检查, 但最好绘制出含水饱和度图并与水进状况图相比较。通过比较可以得到全区驱替过程的情况, 而且可以帮助找到关键井( 通常为靠近水进前缘的井) , 而对于关键井要找出合适的拟合。为了平衡开采和流体的注人, 还要检查和调整整个油田的含水剖面。

3 .产气数据

当压力降到泡点以下, 能否正确再现产气曲线对任何油藏模型都是关键的一点。由于其压缩性大, 产气量很大程度上控制着油藏能量。

如果预测与实际生产曲线有偏差, 就说明pVt 的描述也许有问题, 或者是相对渗透率曲线有问题, 再次要强调的是所有结果应一口井一口井地检查, 而且也应进行全区的检查。如果存在主要气顶和次要气顶, 并且在研究的前面阶段已经确定了气顶的位置, 这时就要与气饱和度图进行对比。如果两种图件一致, 这就能保证分离过程能在模型中正确地再现。

并没有一个标准的历史拟合程序, 每个油田都是不同的。如地质结构、油藏机理、井数、生产历史、开发方案等。因此, 每个研究都只能用自己的解决程序解决自己的问题。但一些步骤或多或少可适用于大多数的模拟研究。

模拟过程中的第一步是确立需要调整的关键参数和关键井。

所谓关键参数就是那些具有很大不确定性并对最终结果影响大的那些参数。确定关键参数一般关系到油藏中主要的能量机理。在水驱油藏中, 典型的关键参数有水层的导水性和储水量, 但对溶解气驱油藏, 典型的关键参数则是气油相对渗透率。

另一个关键参数当然是渗透率, 渗透率对所有油藏都是重要的。关键井就是油田中生产状况典型的井, 其生产曲线在模型中必须准确再现。在井比较少的情况下, 比如少于20 口井, 实际上所有井都应被当作关键井而且都应在模型中再现它们的生产情况。如果井数众多, 如老油田, 历史拟合所有井实际上不太可能, 而且最终结果也不一定更准确。

确定关键井要依据几个因素, 生产历史长并且有典型的含水率及气油比变化趋势, 有较完整的测井系列、取心及压力数据, 井位也应是油田具有代表性的位置。另外, 正在生产的井应被当作关键井。

确定关键井和关键参数可以使工程师进行历史拟合的工作容易一些。下面是拟合压力历史, 然后进行饱和度历史拟合。

(1 ) 压力拟合。这一阶段包括油藏整体能量平衡的调整。图1( Saleri , et al ., 1988)是一个简单的压力拟合方案。首先应建立的压力分布和油藏中的压力梯度, 然后再进行单井拟合。为了提高压力拟合效果, 渗透率是最主要的要调整的变量。

(2 ) 饱和度拟合。这一步骤中, 对油藏流体分布进行拟合, 依据见水( 气)的时间以及见水(气) 后相关的生产剖面的变化。

首先要从调整全区油田的生产状况开始, 然后集中在关键井的表现。渗透率是控制水淹时间的重要参数, 水淹后的产水及油气比主要受相对渗透率曲线控制。油藏历史拟合常是储量研究中最耗时的部分, 有时是让人灰心丧气的。实际上不可能有完美的拟合, 因此油藏工程师在做结论时, 常要判断历史拟合的结果是否令人满意。