SZ36 油田历史拟合现状报告
- 作者：Ben Xu
- 日期：2026-06-10
- 模拟引擎：bxuSim
- 数据基础：SZ36 全场生产历史（1993–2013）+ 现役历史拟合模型
基于对全场生产资料的系统分析与油藏工程经验判断，当前 SZ36 模型已能在 20 年（1993-07 至 2013-05，556 个时间步） 的历史区间上，对 548 口井 的生产动态给出可用的整体匹配：
- 含水率（WWCT）全场中位 MAE = 0.110，其中 296 口有水侵的井里 68%（201 口）误差在 0.15 以内、43%（126 口）在 0.10 以内；
- 井底流压（WBHP）全场中位 NRMSD = 36.6%（42 口有压力史的井）；
- 这些是自由量（含水率、井底压力）的匹配；产油量（WOPR）由历史产量 WCONHIST 强制，不作为评判对象。
匹配的核心难点在于 SZ36 是含水层/边水驱动、全场无注水井 —— 含水率完全取决于”含水层到各井的渗透率通道”。我据此逐井、逐通道地刻画了导水路径，这是规则化的区域平均物性无法替代的部分，也是本次拟合的主要工作量与贡献所在。
代表性成果（强水淹井 G13，含水率 MAE 0.045） —— 这口井从近 10 年不产水，到 2004 年见水、含水率分段快速上升，再到稳定在 0.8–0.9 的高含水平台，模型（绿线）逐段复现了整条含水率生命曲线的形状与量级，全程贴合观测（黑点），落在 ±0.05 容差带内：
1. 项目背景
Section titled “1. 项目背景”| 项 | 值 |
|---|---|
| 油田 | SZ36（绥中），海上黑油油田（文件名带 POLYMER，但聚合物未激活，按纯黑油拟合） |
| 网格 | 68 × 249 × 64 = 1,083,648 单元，有效单元 392,598 |
| 历史区间 | 1993-07-02 → 2013-05-01，556 个时间步（约 20 年） |
| 井数 | 548 口（其中 296 口有含水率历史、42 口有井底压力历史） |
| 驱动类型 | 含水层/边水驱动，0 口注水井（无 WCONINJE/WCONINJH，声明 AQUDIMS） |
| 平衡分区 | 24 个 EQLNUM 区（12 个 K 层带 × 断块） |
关键判断：因为全场没有注水井，水的唯一来源是含水层。每口井何时见水、含水率涨多快，本质上取决于从含水层/边水到该井射孔段的渗透率通道是否畅通。因此历史拟合的主战场不是”全场平均渗透率调高调低”，而是针对每口井的水源路径做局部刻画。
2. 历史拟合整体现状
Section titled “2. 历史拟合整体现状”下图为全场 296 口含水率井的逐井 MAE 分布。中位数 0.110、约三分之二的井落在 0.15 阈值左侧，说明全场尺度上水侵动态已被较好复现；右尾的少量高误差井是后文的攻关对象。
| 指标 | 中位 | 均值 | 达标比例 |
|---|---|---|---|
| 含水率 WWCT MAE | 0.110 | 0.137 | <0.10：126/296（43%）；<0.15：201/296（68%） |
| 井底压力 WBHP NRMSD | 36.6% | 46.1% | 42 口压力史井 |
压力方面，本场以定压生产为主、BHP 历史多为平稳。模型在最好的井（J09）上把井底压力守在观测约 93 bar 附近，NRMSD 8.2%（全场最佳），2004–2011 段贴合很好、整体落在 ±5% 容差带内（末期 2012–2013 略有偏离）：
3. 方法与主要贡献
Section titled “3. 方法与主要贡献”整个拟合是基于资料与经验、逐井逐通道完成的，不依赖任何自动化的全局参数搜索。主要贡献：
- 建立”含水层—断块—井”导水通道模型。判断每口井的水来自哪个方向、哪一层，再用局部渗透率刻画通道的畅通/封堵。
- 大量、有针对性的局部物性刻画：
- 942 行局部渗透率（PERMX/PERMY/PERMZ）调整，按井区、按层段精确摆放（高渗导水带、低渗挡水带）；
- 745 行相渗端点（SWCR/SWL/SGU）调整，逐区修正残余水/束缚水/含气端点。
- 方向明确的工程判断：调整都带明确意图注释，例如
F06 TO F11 increase water（为 F06–F11 一线引水）、edge water（边水通道）、WATER CONE FAST（抑制锥进）等——每一处都是对该井水侵机理的判断，而非盲调。 - 断块/层段一致性：在逐井刻画的同时保持有效网格（392,598 活动单元）与结构（ACTNUM/NTG 开关）不变，确保物性调整不破坏地质格架。
具体调整了哪些参数：
| 参数 | 量级 / 方向 | 物理作用 |
|---|---|---|
| 水平渗透率 PERMX/PERMY（局部乘子/赋值，942 行） | ×0.1–×5，或绝对赋值 3000–4000 mD | 打通或封堵”含水层→井”的导水路径：高乘子引水（如 F06→F11 ×3–5），低乘子（×0.1–0.5）抑制水锥与边水突进 |
| 垂向渗透率 PERMZ（乘子） | ×0.1 量级 | 控制纵向窜流与水锥速度，调每口井的见水时机 |
| 相渗端点 SWCR/SWL/SGU（平移/赋值，745 行） | ±0.1–0.2 平移，或绝对赋值 | 改临界含水/束缚水/最大含气饱和度，控制见水后含水率上升的快慢与平台高度 |
| 净毛比 NTG（乘子） | ×0.6–1.2 | 调有效流动厚度与储量，影响产能与水侵 |
这套”逐通道”工作的价值在于：区域平均物性给不出来。把整个区一起乘一个系数，要么引不到水、要么把邻井冲垮；唯有按井摆放局部通道，才能既给目标井引来水又不伤及周边。这是本次拟合中最耗时、也最体现油藏理解的部分。
4. 代表性拟合成果（强水淹井）
Section titled “4. 代表性拟合成果（强水淹井）”通过上述逐通道刻画，全场 296 口含水率井中有 41 口”强水淹（末期含水>0.5）且拟合优秀（MAE<0.08）“。除摘要中作为代表的 G13 外，再举一口 C05（末期含水 0.92，MAE 0.050）：见水后含水率快速升到 0.85–0.9 平台，模型完整复现了上升时机、平台高度与中途关井段，全程落在观测 ±0.05 误差带内：
这类井靠精确摆放的导水通道 + 相渗端点把”何时见水、升多快、平台多高”三件事一起调对，是逐通道方法最直接的成果体现。
5. 难点井例：F11 / F12（相邻边水井）
Section titled “5. 难点井例：F11 / F12（相邻边水井）”F11、F12 是一对相邻的边水驱动井，水都来自同一侧含水层，是”逐通道刻画”方法的典型。
| 井 | 含水率 MAE | 见水年(观测/模型) | 末期含水(观测/模型) | 现状判断 |
|---|---|---|---|---|
| F11 | 0.109 | 2003 / 2004 | 0.71 / 0.52 | 见水时机、中段贴合；末期略低估 |
| F12 | 0.152 | 2002 / 2004 | 0.72 / 0.86 | 见水偏晚约 2 年；末期略高估 |
F11 —— 单靠区域物性这口井引不来水。我据资料判断其水源在西侧断层边一线，遂沿 F06→F11 方向布置导水通道（K5–37 纵向一条 ×3 高渗带，并在射孔首段单元 7,95,3 处 ×5，邻近 ×2/×3 收口），把水成功引到 F11：见水时间与中段含水复现良好（MAE 0.109），末期含水仍偏低（模型 0.52 vs 观测 0.71），是后续可细化的方向。
F12 —— 同样以多条局部高渗盒子（×3/×4/×5）打通水路，整体趋势对得上，末期略偏高（0.86 vs 0.72），见水偏晚约 2 年。
这对井说明的规律：逐通道刻画能把边水井的水侵从”完全引不来”拉到”趋势正确、误差 0.1–0.15”;残差主要集中在见水时机（±1–2 年）与末期含水绝对值（±0.1–0.15）——这正是当前方法的精度下限，也是进一步细化（更精细的通道/相渗刻画）的入手点。
6. bxuSim 模拟效率
Section titled “6. bxuSim 模拟效率”本项目全部正演由 bxuSim 完成，其效率是这套”逐井逐通道、反复试调”的拟合能够落地的前提：
- 全场单次 20 年历史（392,598 活动单元、548 口井、556 个时间步）约 70–80 分钟跑完（CPU/OMP，受内存带宽主导）；
- 这意味着 942 行渗透率 + 745 行相渗 的每一次试调都能在约 1 小时内拿到全历史响应，使”调一处—看一处—再调”的迭代保持可行；若引擎慢一个数量级，这种逐通道精修将不可承受；
- bxuSim 还具备 GPU 线性求解器（gpuistl GPU-CPR） 加速能力，实测 GPU 与 CPU 结果全程 FOPT 偏差 0.003%（数值一致），为后续更大规模/更精细模型预留了提速空间。
一句话：bxuSim 的吞吐量把”逐通道精修”从理论变成了可日常迭代的工作流。
7. 尚未拟合好的部分
Section titled “7. 尚未拟合好的部分”右尾高误差井集中在 2009–2011 年投产的水平井（G/H 系列），两类问题并存：
| 井 | 含水率 MAE | 观测末期 | 模型末期 | 问题 |
|---|---|---|---|---|
| G42 | 0.618 | 0.04 | 0.75 | 模型过量进水（实际仍近无水） |
| G47 | 0.525 | 0.05 | 0.89 | 同上，过量进水 |
| E37H | 0.591 | 0.88 | 0.25 | 模型欠水（实际已高含水） |
| B20 | 0.541 | 0.83 | 0.39 | 欠水 |
| H34H | 0.503 | 0.81 | 0.11 | 欠水 |
两种失败模式各举一例：
G42 —— 过量进水：观测含水率全程接近 0（该井实际几乎不产水），但模型在 2011 年让它大幅进水到 0.75 —— 水侵方向判断偏了。
E37H —— 欠水：观测在 2010 年后已升到 0.8+，模型只到 0.25 —— 没能把水引到这口晚期水平井。
这些晚期水平井位于复杂边水推进前缘，水源方向与到达时间更难判断，是当前的攻关前缘。下一步思路：对这些井附近做更精细（逼近逐格）的通道与相渗刻画，区分”哪条边水该通、哪条该堵”。
- 当前 SZ36 模型在 20 年历史上达到 含水率全场中位 MAE 0.110、井底压力 NRMSD 36.6%、约 68% 井含水率误差 ≤0.15 的整体匹配水平，是一个可用于动态分析的全场历史拟合。
- 该结果的核心来自基于资料与经验的逐井逐通道刻画（942 行渗透率 + 745 行相渗调整），针对 SZ36 含水层/无注水井的驱动特征，把水侵动态逐口拟合到位。
- bxuSim 的高吞吐（全场 20 年约 70–80 分钟/次）是这套精修工作流得以反复迭代的基础。
- 剩余偏差集中在 2009–2011 投产的晚期水平井，是下一阶段的攻关重点。
附：图件由现役模型与观测历史直接绘制，路径 docs/pics_260610/。指标定义：含水率 MAE = 在 WOPRH>1e-3 的时间步上 mean|WWCT−WWCTH|；井底压力 NRMSD = 在 WBHPH>1 bar 的步上 rmse(WBHP−WBHPH)/mean(WBHPH)；全场聚合取各井中位数。