王家华获奖成果
2.1991获中国石油天然气总公司科技进步三等奖(部级):克立格技术应用研究。
3.1996获中国石油天然气集团公司科技进步二等奖(部级):胜利孤东油田馆陶组河流相三维定量储层地质模型技术研究。
4.1996获中国石油天然气总公司推动的双十佳奖:滚动勘探开发软件系统的开发与应用,
5.1999获陕西省教委科技进步一等奖:油气田开发智能信息集成系统;
6.1996获陕西省教委科技进步二等奖、胜利石油管理局科技进步一等奖;孤东油田河流相储层非均质性地质统计学研究
7.1999获陕西省第六届自然科学奖一等奖(1999 65438+2月)。中国东部米井王油田河道结构模拟,1997美国石油工程师协会年度技术会议暨展览会,美国石油工程师协会圣安蒂奥,38678
8.1999获陕西省科技进步三等奖:油气田开发智能信息集成系统;
经过30多年的工作积累,王家华教授及其同事在油藏随机建模的方法和软件研究以及风险分析和决策分析在油藏管理中的应用两个方向形成了稳定的研究优势。
研究方向:
2.1计算机软件系统气藏地质统计分析系统
储层地质统计分析系统GASOR是Xi石油学院计算机系师生在王家华教授主持下组成的项目组。经过十四年的研究,它已发展成为一个大型计算机软件,用于储层的随机建模和建立储层的三维定量地质模型。目前拥有654.38+0.5万句。经历了微电脑版、1.0、2.0等版本的发展,目前已经推出了GASOR 3.0。
该系统用于SUN系列工作站和其他兼容系列工作站,其等级要求为SUN 4/75及以上工作站。其他性能指标有:要求内存容量32M以上;其磁盘空间要求在70M以上。
该系统具有八大功能模块:数据加载、直方图分析、数据转换、二维变差函数、三维变差函数、结构分析、有效厚度分析、模型验证、随机模拟、网格粗化和三维图形显示。
其中,随机模拟模块是一个主要模块。目前,GASOR 3.0包含三种模型:顺序指标模型、截断高斯模型和随机游走模型。前两个模型分别由斯坦福大学的A. Journel教授和法国地质统计学中心的G. Matheron教授提出。随机游走模型是由王家华教授和张团风副教授根据我国油田的实际情况提出的,得到了大庆、辽河等油田的认可。
三维图形显示模块是本系统的另一个主要模块。可以显示二维等高线图和三维地质图。在三维地图显示中,该模块具有缩放、旋转、光照、揭盖、切割、汉字、颜色标注等功能,能适应显示各种地质体的表面和内部属性。
2.2风险分析和决策分析在油藏管理中的应用
石油行业充满了风险和不确定性,也是公认的需要准确评估各种风险的领域。正确评估风险给石油公司带来了竞争优势。苏格兰爱丁堡大学研究了在北海油田经营的20家公司的决策行为。结果表明,每个公司决策分析的准确性与投资决策的成功率成正比。与此同时,各石油公司正在使用各种软件系统进行风险分析和决策分析。
1)决策分析
专门讨论了决策分析在石油勘探中的应用(Newendorp,1996)。一般认为,决策树方法是决策分析中最常用的方法。
将这个决策过程抽象出来就形成了决策树方法。决策树是探索性决策过程的模型。决策树将决策过程可视化:需要决策的东西是主干,主干上的每一个分支都代表着每一个决策。那么我应该选择哪个分支呢?也就是应该做出什么样的决定?对于简单的事情,可以做一个定性的分析来做决定。但是面对复杂的事物,定性分析是不够的,必然会导致决策失误,从而影响投资的成败。因此有必要对决策过程进行量化。决策树就是专门针对这个问题的。决策树分析方法是描述和解决复杂决策的有力方法。一旦问题明确,决策树方法有助于找到优化方案的方法。
2)风险分析
目前,石油行业的风险分析主要是指蒙特卡罗模拟方法的应用。一般来说,蒙特卡罗模拟结合决策树方法构成了最常用的风险分析方法。
蒙特卡洛模拟法主要着眼于参数值的不确定性,用各种统计分布来描述这些参数。例如,现金流每年可以根据几个关键参数来表示:通常是石油产量、石油价格、生产消耗、特许开发权和税收。用标准的概率分布,如正态、对数正态、三角形、均匀分布来描述各参数的变化。一般情况下,假设变量相互独立,因为这样会大大简化计算。从每个参数的概率分布中任选一个值,代入方程,得到一个可能的值。这项工作将重复数百次,直到给出可能的NPV频率分布图。因此,蒙特卡洛模拟法是标准净现值法的自然延伸。
3)在油藏管理中的应用
近年来,报告油藏管理中风险分析和决策分析应用的SPE论文数量急剧增加。决策分析和风险分析的应用包括侧钻开发的风险分析、油气生产方案的优化、油田采出水处理的决策分析、风险分析和决策分析在油田开发方案选择中的应用、决策分析在措施井经济评价中的应用。
我们开发了一个用于风险分析和决策分析的软件系统。
2.3技术路线、关键技术和解决方案
储层随机建模是许多国际石油公司、研究机构和大学开发的技术。作为推动油藏描述向定量方向发展的新技术,每年都有大量的论文和研究报告问世。使用随机储层建模方法描述储层非均质性的最大优点是:
1,统计方法处理不确定性有其突出的优势。由于缺乏数据信息,必然导致建模结果的不确定性。当使用随机建模时,当数据较少时,建模结果的不确定性会更大。相反,数据多了,不确定性就少了。
2.有利于综合利用各种数据。比如地震、试井、测井得到的数据,分辨率不同,但也可以组合。沉积相数据是离散的,孔隙度、渗透率、层厚等参数是连续的,也可以结合集束使用。
3.渗透率是油藏工程中的一个重要参数。经验告诉人们,利用井点的渗透率数据和任何简单的插值方法都不可能准确确定渗透率的空间分布。通过随机建模可以准确确定沉积相的空间分布,进而可以准确确定渗透率的空间分布。
随机储层建模是地质统计学的重要组成部分。它是油藏描述发展的重要组成部分。其目的是建立储层中沉积相的空间分布,并在此基础上建立储层中孔隙度、渗透率等物性参数的空间分布。利用油气藏随机建模的结果,对储层非均质性的描述和认识更加合理,可以提供精细的三维定量地质模型,从而通过油藏数值模拟预测剩余油的空间分布。
储层中沉积相(或沉积亚相和沉积微相)的空间分布是储层的一个重要性质。其特征控制着流体在储层中的分布和流动,支配着影响油气藏产量的一系列重要因素。例如,渗透率和孔隙度的空间分布、砂体中悬挂的泥岩的空间分布和几何尺寸、储层中屏蔽带的空间分布、不同砂体之间的连续性以及储层的几何位置和尺寸都受沉积相特别是沉积微相的控制。储层中断层和裂缝的位置、方向、长度和空间分析对油气产量也有很大影响。
储层非均质性包括岩石非均质性和流体非均质性,是地质-物理因素在储层中固有特征的表现。沉积相和渗透率、断层和裂缝等物性参数对地下油气流动和油气产量影响很大,属于储层非均质性。储层非均质性建模是预测储层非均质性的空间分布,其结果是储层的三维定量地质模型。用地质统计学和统计学的观点建模是储层随机建模的工作内容。由于使用的井点数据普遍较少,非均质性严重,得到的三维定量地质模型应该是明显不确定的。尤其是在处理沉积相的空间分布时,由于对象是离散的空间变量,难度更大。
需要指出的是,在整个储层的随机建模中,沉积相的空间分布预测是最具挑战性的。其原因是沉积相类型的不同,不确定性的存在,以及沉积相在三维空间分布的复杂性。
利用油藏随机建模的方法和结果,可以优化油气田整个开发过程中的油气开发方案,改进油藏数值模拟的方法,提高其精度,确定合理的井位和水平井轨迹,预测剩余油和油气资源的空间分布。
中国的主要产油区在东部。其大部分油田已进入开发中后期,油井平均产水量达到80%。油气田开发难度大大增加。这些油田多为陆相沉积,地质条件复杂,非均质性严重。
据国内专家估计,由于储层的非均质性,20%的可动油没有受到二次采油驱油剂的影响。此时,通过加深对储层非均质性的认识,提高二次采油技术,这部分可动油是可以完全采出的。为了详细描述地下剩余油的分布,要求储层非均质性的描述向更小尺度的定量化发展。国内著名油田开发地质学家邱义南教授近年来发表了多篇著作,阐述了储层随机建模和建立三维定量地质模型在油田开发中的重要性。
储层随机建模方法通常分为两类。第一类是推断空间属性参数的变异函数,然后基于变异函数建立随机模型,得到随机建模的结果。序贯高斯模拟法、序贯指标模拟法、截断高斯模拟法都属于这一类。另一种主要是研究空间形状的分布,然后通过对研究对象的几何参数建模,给出研究对象的空间分布。这种方法叫做面向对象方法。特征点过程模拟法就属于这一类。随机漫步模拟也属于这第二种方法。随机游走方法的发展和应用将极大地丰富和平,促进第二类储层随机建模方法的发展。
3.专著和论文:
3.1储层随机建模:15篇论文(10国内,6篇国际)。
1.Wang J和MacDonald,a .,1997,“中国东部密集钻井油田河道结构建模”,在美国石油工程师学会1997年度技术会议上发表,美国石油工程师学会38678年10月5-8日,德克萨斯州圣安东尼奥
2.王,张,t . 1995,河流相储层的三阶段随机建模方法,美国石油工程师学会,29965,10月
3.王,张,黄,1997,随机游走模型在二维分汊河道模拟中的应用。在1930年..乔治。康格。,第25卷,115-124,Int。Scie。出版商,荷兰人
4.高,,王,贾华,更新的随机方差和最优抽样设计,数学。地质,四月,1996
5.高,,王,贾华,钻井位置优化与空间抽样概率,第30届全国钻井技术会议。地质大会,4-14,8月,1996
6.高,,王,贾华,识别概率与伪熵准则在钻井定位中的应用,第30届国际钻井技术会议。地质大会,4-14,8月,1996
7.张团风,王家华,油气藏随机模拟的地质应用,中国数学地质(5),1994。
8.张团风,王家华,景平,严:三维储层随机建模与随机模拟技术研究,中国数学地质(7),1996。
9.王家华等:储层描述中的随机模拟算法,西安电子科技大学学报,第22卷,1995。
10.王家华等:储层评价中基于变差函数的模拟方法,中国数学地质(6),1995。
11.王家华等:储层特征空间分布不确定性的定量评价,安石油学院科技会议论文集,陕西科学技术出版社,1996。
12.王家华等:用随机模拟提高油藏数值模拟效果,安石油学院学报,11,第3期,1996。
13.王家华等:论克立格估计与随机模拟的本质区别,安石油学院学报,12卷,第2期,1997。
14.王家华等:随机几何及其在地质沉积相中的应用,第三届中国工业与应用数学会论文集,清华大学出版社,1994。
15.王家华等:油气藏随机模拟的基本原理,测井技术,第4期,1994。
专论2
1.王家华,高,,克里金地质填图技术-计算机模型与算法,石油工业出版社,1999。
2.王家华,张团风,油气储层随机建模,石油工业出版社,2001
3.2毕业论文
医生:
1.高:油气勘探井位模型及其应用:(中国科学院院士、中国地质大学校长赵教授为导师,我为副导师)
主人:
1.郭:油藏数据分析系统研究(油气田开发专业);
2.袁野,渗透率粗化方法及软件研究与应用(油气田开发专业);
3.何巨厚,基于多边形区域的油气藏随机建模结果可视化;(计算机应用专业),
4.王红霞,基于CORBA的油气藏分布式随机模拟的研究与应用,(计算机应用专业);
5.陈栋,CORBA技术在:开发中的应用研究,(计算机应用专业);
6.周崇礼,基于CORBA的网络并行计算研究:在油气储层随机建模中的应用(计算机应用专业),
7.杨辉,基于中间件的多数据库系统模型的研究与应用,(计算机应用专业);
8.刘崇涛,油藏描述中断层可视化的两阶段估计算法研究,(计算机应用专业);
9.杨华斌,计算机图形算法在精细油藏描述中的应用,(计算机应用专业)
10.刘星宇,油藏二维地质图可视化内点判断算法研究(计算机应用专业);
11.陈凤喜:断层显示软件研究及其在油藏描述中的应用(油气田开发工程专业);
12.杨晓飞:基于OpenGL的井眼轨迹三维可视化研究,(计算机应用专业);