CMG中IMEX中文操作手册(一)

1、cmgcmg 中中 imeximex 中文操作手册中文操作手册( (一一) )目 录imex 的介绍 . 1指导段 . 5关键字输入系统中的数据段 . 5 如何建立数据文件的文档方式. 6 如何执行重新启动运行 . 7 控制打印输出文件的内容. 8 图形文件(sr2)的内容控制 . 9 网格系统描述 . 10 局部加密网格描述 . 11 双孔/双渗模型的使用. 12 死结点的输入 . 17 水区选项的使用. 18 拟混相选项的使用 . 19 注聚合物模型的使用. 20 程序执行时间长或时间步长太小问题 . 21 单相油藏的模拟. 24 水平井. 25垂直平衡计算 . 26 定义多个 pvt区

2、. 29 井的定义 . 31井的类型定义 . 32 如何关井以及重新开井 . 32 亏空填充(voidagereplacement). 34 井筒流动模型的使用. 36 操作及监测限制. 38 井指数的输入 . 39 中止模拟运行 . 41 在井的列表中使用通配符. 41 关于井数据段设置的指导. 42 在循环数据段内可用的其他段关键字 . 45关键字数据输入系统 . 47 关键字系统介绍. 47 注释行 (可选择) . 53 空行 . 53包含文件 . 54控制数据文件列表 . 55 基岩网格性质的输入. 58 裂缝网格性质的输入. 58 加密网格性质的输入. 59 由 i 方向确定 j 和

3、 k 方向的数据 . 60 常数值数组. 60 以 ijk 方式输入数组 . 61 数组输入值沿 i 方向变化 . 62 数组输入值沿 j 方向变化 . 63 数组输入值沿 k 方向变化 . 631大多数或所有网格的值都是不同的. 64输入/输出控制段 .错误未定义书签。67基本网格定义 .错误未定义书签。99k 坐标方向 . 错误未定义书签。105i 方向的网格尺寸. 错误未定义书签。107j 方向的网格尺寸 . 错误未定义书签。108k 方向的网格尺寸 . 错误未定义书签。110网格的顶部深度. 错误未定义书签。112加密网格的位置. 错误未定义书签。123双孔介质 minc 方法 . 错

4、误未定义书签。126死结点标识符 . 错误未定义书签。128孔隙度. 错误未定义书签。130岩石压缩系数 . 错误未定义书签。131渗透率. 错误未定义书签。134压力影响函数 . 错误未定义书签。147 流体组分性质数据段 . 错误未定义书签。153流体模型 . 错误未定义书签。153油藏温度 . 错误未定义书签。154油和气的 pvt表 . 错误未定义书签。155作为压力函数的油压缩系数 . 错误未定义书签。168密度 . 错误未定义书签。173水相粘度 . 错误未定义书签。179原始气油比. 错误未定义书签。180聚合物粘度混合(条件). 错误未定义书签。183 岩石流体数据段 . 错误

5、未定义书签。186相对渗透率表 . 错误未定义书签。186油水相对渗透率表 . 错误未定义书签。187气液相对渗透率表 . 错误未定义书签。194评价三相共存时油相相对渗透率的方法(任选). 错误未定义书签。203 初始条件数据段 . 错误未定义书签。209初始条件标识 . 错误未定义书签。209油藏初始油相压力 . 错误未定义书签。212初始泡点压力 . 错误未定义书签。212初始泡点压力与深度关系. 错误未定义书签。213初始含油饱和度. 错误未定义书签。215初始含水饱和度. 错误未定义书签。216初始聚合物浓度. 错误未定义书签。216参考深度和参考压力. 错误未定义书签。217油水界

6、面深度 . 错误未定义书签。218 数值计算方法数据控制段 . 错误未定义书签。225 井数据段 . 错误未定义书签。241井的改变日期 . 错误未定义书签。241井的改变时间 . 错误未定义书签。242设定井底流压初始化的频率 . 错误未定义书签。248 附录 . 错误未定义书签。320 2imex 的介绍简介imex 是一个考虑重力及毛细管力的三相黑油模拟软件,网络系统可采用直角坐标,径向坐标,变深度/变厚度坐标,在任何网络系统中.都可建立两维或三维模型.在处理气相的出现及消失情况时,程序采用了变量替换方法.imex 的一些特征和功能为:自适应隐式方法imex 可以在显示,全隐式以及自适应

7、隐式三种方式下运行.在大多数情况下,只有很少一部分网格需要采用全隐式求解,而大部分网格都可采用显式方法求解.自适应隐式方法正是适合于这种情况的解法,并且在井附近以及层状油藏的薄层中,开采时会产生高速流动的锥进问题,采用自适应隐式处理这类问题是很有效的.采用自适应隐式选项可节省三分之一到一半的运行时间。计算时可采用和全隐式方法同样大的时间步长.用户可以指定采用全隐式方法计算的网格，可根据用户确定的界限或矩阵转换临界值，动态地选择采用全隐式计算的网络网格。双孔/双渗双孔隙度选项允许采用两种方法对基岩模型进行离散化处理，其中一种为嵌套格式，成为“多重内部作用连续域”(minc)方法，另一种为层状格式

8、，称作“子区域”方法。双孔隙模型对裂缝油藏进行了理想化的近似处理，认为裂隙油藏由两部分组成:主要孔隙度和次要孔隙度，主要孔隙度(基岩)代表岩块中的微小粒间孔隙，次要孔隙度(裂缝)由裂缝，通道和溶洞组成。双孔隙模型将油藏分为两个连续域，裂隙是流体流动的主要通道，只具有很小的储集性能;而基岩具有较低的流体传导能力，但具有较大的储存能力。使用单个基岩岩块/一个裂缝系统就可确定一个简单的双孔隙模型。形状因子的计算基于 warren 和 root 或 gilman 和 kszwmi 的工作。 在这种情况下，假设基岩和裂缝是在半稳定流状态下进行传输的。为了恰当地表示基岩与裂缝间的传导机理，有必要将基岩进一

9、步划分为较小的体积单元。minc 法通过将基岩划分成一系列嵌套的体积单元来达到这种目的，离散化时基于这样一种假设，即体积单元表面为等势面，通过一个裂缝网格时，主要变量的变化很小。1minc 模型对于通过基岩一裂缝的非稳定流动是一种很好的表示方法，但是当基岩的高度很大时，不能适当的处理重力影响，是模型的一个严重缺陷。一种可以表示重力影响和流体相态分异现象的改进模型是子区域方法，在这种模型中，对基岩中的流体和压力分布进行计算，但假设重力分异现象只存在于裂缝之中。除了 minc 模型和子区域模型外，双渗模型允许基岩之间的流体传导，当裂缝的连通具有方向性时，或者当基岩之间的连通性显的重要时，例如气一油

10、的重力驱替过程，采用双渗模型进行计算是十分有用的。拟混相驱选项拟混相驱模型可模拟一次接触及多次接触混相过程。并能模拟水相中的溶剂及驱动气。聚合物模型选项聚合物模型选项可模拟岩石吸附，聚合物不可进入孔隙体积，阻力系数，混合粘度的扩散情况。断层油藏选项可模拟具有一条或多条断层的层状油藏，可精确地计算错断层间的流体流动过程，模拟执行过程中不带有任何不真实的性质平均现象。不平行于坐标轴的下滑断层也能进行模拟计算。井的全隐式处理采用了一种非常有效的方式处理井的问题，井底压力以及井网格的变量使用全隐式方法求解。假如一口井完井时射开一个以上的层，在求解时将采用充分偶合方式计算井底压力，这样便消除了层状油藏射

11、开多层完井情况下的不收敛问题。同时imex 软件还提供了完整有效的井控制功能，可对井底和井口压力，产量、油气比等进行限制。当达到某一限制时，可根据用户要求选择新的限制条件。矩阵求解方法imex 软件使用一种基于不完全高斯消去法的先进求解过程，作为正交加速的预处理部骤，并且专门开发了用于自适应隐式贾可比矩阵的线性方程解法。如需要得到进一步的信息请查阅 aimsol 技术手册。2对于大多数模拟应用，imex 选择的缺省控制值选项都能使计算能有效地执行，所以用户并不需要具有矩阵求解方法方面的详细知识。局部网格加密imex 中包括局部网格加密功能，用户可以确定油藏中的一个区域进行细分，程序将自动计算出

12、内部网格的连通情况及传导率，这种功能可在油田规模的模拟中，用于研究井周围地区的各种影响，而不需对井进行拟函数处理。使用这种技术也可有效地模拟静态裂缝情况。加密所产生的额外项都可在矩阵求解程序中得到正确处理。尖灭层使用尖灭选项可以有效地模拟尖灭情况，程序将尖灭网格从有效网格表中移走，自动地将尖灭层的上下层偶合在一起。油藏初始化可利用给定油气和油水界面的方式建立油藏的初始情况。灵活的网格系统在 imex 中可使用几种网格选项，笛卡尔坐标，圆柱坐标和变厚度/变深度网格，在以上任何一种坐标中，都可使用二维或三维系统。可变泡点使用了一种严密的采用变量替换方法的在可变泡点公式，在低饱和区内，对使用不同 p

13、vt 数据油的混合情况能进行适当的模拟。水区模型可采用两种方式对水区进行模拟，可采用在边界增加一定的含水网格的方法，或者使用 carter 和 tracy 提出的水区解析模型。当了解水体大小和位置，并且对于油藏可用包含相对少量的附加网格的方式就可进行模拟的情况下，前一种方法是很有用的;对于非常大甚至3无限大的水体，后一种方法更加有用，在这里需要对进入油藏的水侵量做近似计算，而通过附加油藏边界网格的描述方法是不可行的。输入/输出单位国际标准单位(si)，矿场单位(英制)和试验室(修改的 si)三种单位制可供选择。可移植性imex 的程序编写采用了标准的 fortran77 语言，曾在各种各样的硬

14、件平台上运行过，这些包括:ibm 大型机，cdc，cray，honeywell，dec，prime， gould，unisys，apollo，sun，hp，fps 和 ibm,pc 386 和 486 的兼容机等。绘图系统cmg 的绘图系统 results，将 sr2 文件系统用于模拟输出的后处理。results 也可用于包括网格设计在内的输入数据准备工作。4指导段_介绍_这一指导段是用于对缺乏经验的用户在关键字输入系统方面的指导，它并不能替代这个文件中的用户参考手册。在这一指导段中只讨论了一些特殊的关键字和问题，虽然当你在建立数据文件时可能会遇到指导段中“如何做”的问题，但用户手册中包含有每

15、个关键字的详细描述。imex 使用你初始建立的数据文件，然后生成三个或四个其他文件。imex 的每次运行产生一(mrf)。此外根据用户的选个输出文件 (out)，一个结果索引文件 (irf) 和一个主结果文件择可以产生或不产生一个可回绕结果文件 (rrf)。+-+| | - .out (输出)| | | - .irf (索引)数据文件 - | imex | | - .mrf (主)| | | - .rrf (可回绕)+-+ (可选择)假如要求进行重新启动运行，那么将需要几个现存文件并产生另外三个文件，说明见下图:+-+数据文件 - | | - .out (输出)| |input.irf - |

16、 | - .irf (索引)| imex |input.mrf - | | - .mrf (主)| |input.rrf - | | - .rrf (可回绕)(可选择) +-+ (可选择)关键字输入系统中的数据段_5当你使用关键字输入系统建立数据文件时，有几点应当记住:a)在关键字输入系统中，有 7 个不同的数据组。b)这 7 个数据组必须遵循下列顺序输入:输入/输出控制油藏描述组份性质岩石，流体数据初始情况数值计算方法控制井的数据和循环数据。c)属于各组的关键字不能出现在其他组内，除非是在某些特殊情况下。通常是在循环数据组中某些别的数据需要改变。d)同样，也应注意关键字在组内的输入顺序。如何

17、建立数据文件的文档方式_使用这些关键字建立你的数据文件文档方式:a) *title1,b) *title2,c) *title3d) *caseid.它们必须位于输入/输出控制段。这些关键字是可选择的，可以不包括在数据文件中，然而它们对于文件的文档化以及区别相似的数据文件是十分有用的，至少应使用一个标题，所有的标题和情况标识必须包括在单引号之间。6*title1 和 *caseid 均用于 sr2 文件系统，这一系统用于产生模拟结果的图形，*title1 最长可以是 40 个字符，而 *title2 和 *title3 每个最多允许为 80个字符。你也可以使用两个关键字标识符即“*”在你的数据

18、文件中插入注释，注释可以出现在数据文件中的任何地方。e.g. *title1simulation run #1 - 1989-01-23*title2dual porosity problem using the minc option*title3this is a 12 x 12 x 10 cartesian grid system*caseid run1* 如果这些标题行没有足够的空间用于这个数据文件* 的文档化，你也可以使用注释来描述你输入的数据。* 这样你就可以在这里或其它任何地方加入附加信息。如何执行重新启动运行_什么是重新启动文件,重新启动文件是一套 sr2 文件，它至少包括一个

19、结果索引文件(irf)和一个主结果文件，这套文件可以包括也可以不包括一个可回绕重启文件，这取决于用户使用的选项，关于模拟变量的重新启动信息(通常称作重新启动记录)根据用户选择的频率写入这些文件中，只能在写有重新启动记录的时间步长进行重新启动运行，是否写重新启动记录是可选择的。为什么你需要做重新启动运行,由于下述原因你可能想重新启动:a) 做敏感性研究或历史拟合，b) 改变井的工作制度，c) 在做一个较大的，时间较长的作业之前，执行一个短的模拟运行以观察结果是否满意。d) 为在一系列运行中节省执行时间，例如:你已经完成了一个模拟运行并且初步结果看上去不错，现在你想进行预测运行。7因为在初始运行中

20、你已经生成了重新启动记录，你可以从你的运行中选择一个时间步并且重新启动模拟，模拟软件并不需要在开始时启动，而是从你选择的时间步开始继续执行。如何进行重新启动运行,重新启动记录是可选择的并不是必须要写的，但是如果你计划做重新启动，你就需要在初始运行中生成重新启动记录。使用 *wrst 和 restart 关键字就可生成重新启动文件， 它们必须位于输入/输出控制段中，然而当井的情况改变时，*wrst 也可出现在井的数据段中。*wrst 用于说明写重新启动记录的频率。*restart 说明当前的模拟运行是一个重新启动运行。假如你希望在最后一个时间步开始重启，那么就可在 *restart这一行的关键字

21、后其余部分保持空缺，这与缺省情况相同，否则输入一个时间步数。例: *restart 30*wrst 10为了执行一个重启运行:a) 除了将 *restart 加在数据文件中的输入/输出控制段之外，不需要对原来的油藏数据做任何修改。b) 如果必要的话，增加时间步的最大值，或者不与 *maxsteps 一起考虑。c) 你需要输入文件(在初始运行期间生成的)，包括一个 irf 输入文件，一个mrf 输入文件，并且可能还有一个 rrf 输入文件。d) 你也需要为新的一组输出文件命名，确保所有的输入文件都是由相同的模拟运行所产生的。输出文件的控制内容控制打印输出文件的内容_控制输出文件内容的打印时，需使

22、用关键字:a) *wprn8b) *outprn.这些关键字必须出现在输入/输出控制段中，也可能在以后参数改变时，出现在井的数据段中。*wprn 控制打印频率，打印内容包括网格数据，段和租赁面数据，井的数据和计算方法控制数据，例如牛顿迭代和时间步的收敛情况。如果不要求在输出时打印网格及井的数据，则将打印频率设置为零。例: *wprn *well 0*wprn *grid 0*wprn *sector 0假如它们之中的某些不出现在数据文件中，缺省情况是在循环数据段中每个*time 或 *date 关键字所表示的时间阶段打印 *grid 和 *sector 信息。对于*well 缺省是在每个时间步

23、打印信息，这种缺省将会产生非常大的输出文件，能很快地将计算机设备的可用空间添满。*outprn 用于限制打印什么样的井数据，网格数据，油藏数据，以及多少性质表。实际上你可以列出你想打印的网格数据类型。井数据的处理差别相当大，你可以打印出关于井的全部数据或仅仅打印井的总结，使用 *outprn *well *layer 可打印出所有井的各层信息，使用 *outprn*well *reservoir 打印油藏条件的生产情况，使用 *outprn *well *brief 可对每口井印出一行总结，这也是缺省条件。图形文件(sr2)的内容控制_为控制 sr2 文件系统的内容，使用:a) *wsrfb)

24、 *outsrf.这些关键字必须出现在输入/输出控制段中，也可能在以后参数改变时，出现在井的数据段中。*wsrf 控制网格数据，段数据和井数据的输出频率，这些信息可以以一定的频率输出。9如果不要求将网格及井的数据输出到 sr2 文件，则将频率设置为零。这可以用于减小文件的输出量，然而你也可以在随后的井改变时对输出频率进行修改。如果 *wsrf 不存在于数据段内，那么缺省条件为在每个时间步打印井的信息，当在井和循环数据段遇到 *time 关键字时则输出 *grid 和 *sector 信息。可通过使用 *outsrf 关键字控制输出信息量。关键字组合 *wsrf *grid 0 确保了在模拟结果

25、文件中不写任何网格信息，在以后井的数据改变时可对其进行修改。*outsrf 用于限制输出那种网格数据，你可以要求在给定的网格区域输出确定的变量，对于网格信息和井的信息可使用分别的变量表。网格系统描述_对网格系统进行描述时，你需要使用:a) *grid,b) *kdir,c) *di,d) *dj,e) *dk,使用f) *depth或g) *paydepth或是h) *dtop, 和i) *dip.10在上述关键字中，只有 *kdir 和 *dip 是可选择项，可以不出现在数据段内。上述列出的关键字必须出现在油藏描述数据段中，并且位于 *null 和 *por关键字之前。*grid 描述使用的

26、网格系统类型，有三种选择:规则直角坐标，变深度/变厚度坐标，径向圆柱坐标。每种选择都要求输入各方向的网格数。例: *grid *cart 10 10 6例: *grid *vari 10 10 6例: *grid *radial 10 1 151)描述一个直角坐标，网格为 10x10x62)描述一个变深度/变厚度坐标，网格与 1)相同。3)径向坐标系统用于锥进研究，网格为 10x1x15。*di, *dj 和 *dk 是要求的关键字，用于输入网格尺寸，在输入时必须使用数组读人选项。例: *grid *cart 10 10 12*di *con 100.0*dj *con 100.0*dk *k

27、var25.0 2*50.0 3*40.0 75.0 3*40 2*50例中采用的是规则的笛卡尔网格系统，i 和 j 方向的每个网格都是 100 米宽，而 k 方向的每个层都具有相同的厚度，而各层的厚度互不相同。应当注意到，当使用 *kdir *up 关键字时，你的数据是从最底层开始输入的。局部加密网格描述_使用 *refine 关键字描述加密网格的位置，也可和 *hybrid 一起使用描述杂交加密网格，杂交网格是在笛卡尔网格系统中用径向网格细分。关键字 *refine必须出现在油藏描述段中，并位于 *null 和 *por 关键字之前。*refine 要求给出加密网格在三个坐标方向的细分网格

28、数。使用 *hybrid 关键字，允许你将一个直角坐标下的井网格，使用径向坐标进行细分。在网格加密时，必须使用 *range 关键字指出加密网格的范围。例如:在一个 10x13x3 的规则笛卡尔坐标系统中，要将网格(1, 1, 3 )进行加密，在三个坐标方向的加密网格数分别为 2,3,2.其表示方式如下:11*refine 2 3 2*range 1:1 1:1 3:3对一个基本网格在任一坐标方向最多可划分为 4 个加密网格，如果你对不同范围内的网格采取不同的细分形式，可顺序输入 *refine 关键字，并指明基本网格的正确位置。对于使用 *hybrid 关键字进行杂交网格加密，如果在不同范围

29、采用不同的细分形式，两个细分区域的相邻关系将受到某种限制(详见 *refine 关键字)。在某些情况下，细分程度不同的区域之间至少要有一个不细分的基本网格将两个区域分开。同时也要注意到，在双孔隙度条件下，不允许进行网格局部加密。在变深度，变厚度坐标下可以进行局部网格加密，然而，对于每个网格来说，加密网格的划分厚度对于每个基础网格是相同的。如果加密网格的性质与对应的基本网格性质不一致，使用关键字 *rg 描述加密网格的性质，否则，认为两者具有相同的性质。双孔/双渗模型的使用_可以通过使用双孔隙度模型进行天然裂缝性油藏的模拟，在这些模型中，油藏被离散化为两个搭配在一起的连续域(位于同一空间的两套网

30、格，其中一个称作基岩，另一个叫裂缝。假设基岩连续域是由在空间被裂缝隔离的基岩组成，这些基岩的尺寸在整个油藏中是变化的，并且是裂缝间隔，方位和宽度的函数。在计算的网格中，基岩与裂缝之间的传导由一个单独的流动项表示，通过油藏的流体流动由裂缝系统产生，这是流体流动的主要通道，在一个有裂缝的网格，井始终是与裂缝连接的。imex 有四种不同类型的双孔隙度模型可以使用。当使用任何一种双孔隙度选项时，基岩和裂缝的性质都必须确定，这通过在主关键字后使用 *matrix 或*fracture 修正因子进行。 例如:确定基岩和裂缝的孔隙度和渗透率，基岩孔隙度是 0.10 而裂缝孔隙度为 0.05，基岩渗透率为 5

31、0.0 md，kv/kh = 0.10;裂缝渗透率为 500 md，kv/kh = 0.10。在油藏描述段输入如下:*por *matrix *con 0.10*por *fracture *con 0.05*permi *matrix *con 50.0*permj *matrix *con 50.0*permj *matrix *con 5.0*permi *fracture *con 500.0 12*permj *fracture *con 500.0*permj *fracture *con 50.0以相似的方式，可以完成对于基岩和裂缝网格设定相对渗透率表或采用 impes/全隐式。

32、例:在开始将基岩网格设定为 impes 方式而裂缝网格采用全隐式方式，在井和循环数据段第一个 *date 关键字之后，输入如下:*aimset *matrix *con 0*aimset *fracture *con 1此外在确定使用的双孔隙度选项类型时，也必须确定计算形状因子的方法，imex 有两种有效方法用于计算形状因子，它们分别基于 warren 和 root 模型或gilman-kazemi 模型，请参考用户手册和技术手册的有关段落近一步了解形状因子的两种计算方法。在数据文件的油藏描述段中确定双孔隙度选项类型之后设定*shape *wr 以激活 warren 和 root 方法;相似地

33、使用 *shape *gk 激活 gilman-kazemi 方法。为了计算形状因子，imex 需要裂缝的几何形状信息，这通过确定裂缝在三个主要方向(i,j,k)的间隔得到，裂缝间隔在整个油藏的空间内可以是变化的，油藏中的某些部分可以是双孔隙度而其他部分可通过以设置裂缝孔隙度为零的方式变为单孔隙度。在数据文件的油藏描述段中使用关键字 *difrac, *djfrac 和 *dkfrac确定三个主要方向上的裂缝间隔，注意如果确定一个非常大的裂缝间隔则说明形状因子，sigma 较小，因而基岩裂缝的传导将会降低;确定小的裂缝间隔值表明基岩含有许多裂缝，因而基岩裂缝的传导将会增加。确定裂缝间隔为零说明

34、没有裂缝面垂直于那些坐标轴。注意裂缝间隔仅影响基岩裂缝的传导项，而不影响基岩与裂缝的连接数。为了将油藏的某一区域设定为单孔隙度，必须将网格的裂缝孔隙度置为零。注意为了将基岩或裂缝设为死结点，两者孔隙度都必须设为零，下面的用法是不可能的:*null *matrix *con 0或者*null *fracture *con 0这是因为 *null 应用于网格空间(在这种情况下为基岩和裂缝两者)而不是分别对基岩和裂缝网格(有效网格)。例:一个由 10 x10 x5 个网格组成的油藏模型。所有层都有裂缝，裂缝间隔在i，j 方向为 50 英尺，而在 k 方向为 10 英尺。在油藏描述段中输入:*difr

35、ac *con 50.0*djfrac *con 50.013*dkfrac *con 10.0层 3 和 4 不包含裂缝(可用单孔隙度系统代表)，相应地对数据进行修改，假设裂缝孔隙度为 0.05。*por fracture *ijk1:10 1:10 1:5 0.051:10 1:10 3:4 0.0四种不同的双孔隙度选项描述如下。在数据文件中只能使用一种类型的双孔隙度选项。a) 标准双孔隙度-油藏的流体流动通过裂缝网络产生，基岩网格的基本作用是作为源汇项，在油藏描述段通过使用关键字 *dualpor 激活这一模型。例如:使用标准双孔隙度模型并用 gilman kazemi 方法计算形状因子

36、。在油藏描述数据段中输入如下:*dualpor*shape *gkb) 双渗透率-这个模型与标准的双孔隙度模型的不同在于每个基岩网格与裂缝网格和周围基岩网格两者都连接，那么流体流动既通过裂缝网络也通过基岩网格。双渗透率选项存在连续的毛细管现象的情况可能是重要的。在这些情况下，双渗透率对于存在自由气，油并且沿深度有很大变化的油藏经常是重要的，通常只有在垂直 k 方向，基岩对基岩的传导才是重要的。通过在油藏描述段使用 *dualperm 激活双渗透率选项，通过使用基岩传导率乘子可减小基岩对基岩的流动或将其设为零。例如:使用双渗透率模型以及 gilman kazemi 方法计算形状因子，仅在垂直方向

37、设置基岩对基岩的传导。在油藏描述数据段输入如下数据:*dualperm*shape *gk14*transi *matrix *con 0.0*transj *matrix *con 0.0*transk *matrix *con 1.0c) 子区域-这个模型是标准双孔隙度选项的一变形。它允许用户在垂直方向对基岩网格进行细分，其目的是为了更精确地表示由基岩到裂缝的重力排驱过程，这在垂直方向是很重要的。每个网格以确定数目进行细分，以此更精确地表示基岩网格内的流体压力和饱和度。对于裂缝并不需要更高的分辨率，因此仅对基岩网格进行细分。在油藏描述段通过 *subdomain ndiv 激活子区域选项，

38、这里的 ndiv 是每个基岩网格的细分层数。注意 ndiv 在这个油藏内是常数。例如:将上面双孔隙度的例子修改为子区域方式，假设垂直细分数为 3。在油藏描述数据段:*subdomain 3*shape *wr假设油藏模型由 10 x10 x5 个网格组成，所有层都有裂缝，裂缝间隔在 i，j方向为 50 英尺，而在 k 方向为 10 英尺。将下述数据加入油藏描述段:*difrac *ijk1:10 1:10 1:5 50.0*djfrac *ijk1:10 1:10 1:5 50.0*dkfrac *ijk1:10 1:10 1:5 10.0d) minc 方法-对于标准的双孔隙度概念的另一种扩

39、展是由 pruess 和 narasimhan 提出的多重作用连续域(minc)方法。minc 方法的主要优点是使用基岩网格的嵌套式离散化进行基岩与裂缝的传导计算。这可以十分有效地描述流体的非稳定状况，而这在标准的双孔隙度模型中是经常被忽略的。这种嵌套式离散方法是一维的，可描述压力，粘滞力和毛细管力，然而在这种一维的基岩嵌套式细分方法中不考虑重力。通过在油藏描述段设定 *minc ndiv 激活 minc 选项，这里的 ndiv 是每个基岩网格的嵌套层数。注意 ndiv 的值在整个油藏中是常数。15例如:将上面双孔隙度的例子修改为 minc 方式，假设嵌套细分数为 3。在油藏描述段中加入:*m

40、inc 3*shape *wr假设油藏模型由 10 x10 x5 个网格组成，所有层都有裂缝，裂缝间隔在 i，j方向为 50 英尺，而在 k 方向为 10 英尺。在油藏描述段中加入下述数据:*difrac *ijk1:10 1:10 1:5 50.0*djfrac *ijk1:10 1:10 1:5 50.0*dkfrac *ijk1:10 1:10 1:5 10.0总结:为了激活双孔/双渗选项，你可以使用:a) *dualporb) *minc,c) *subdomain,d) *dualperm,e) *shape,f) *difrac,g) *djfrac, andh) *dkfrac这

41、些关键字必须出现在油藏描述段，这些不同的选项都是有效的，但在任何给定的数据文件中只能使用其中一种。16如果使用了其中任何一种关键字，应将它们放在 *null 和 *por 关键字之前。死结点的输入_在给定的网格系统中，有两种方式可指出存在的死结点:a) *nullb) *por它们必须出现在油藏描述数据段中， null 是可选择项，而 por 无论如何必须出现在数据段中。*por 是用于确定孔隙度的关键字。使用 *null 时，用 0 表示死结点，用 1 表示有效结点。在下面的例子中，表示 i 方向的网格 1 到 4 ，j 方向的网格 1 到 3，k 方向的网格 1 到 3 范围内是死结点，其

42、余为有效结点。对于这个例子可以使用 *ijk 数组读人选项。例: *null *ijk1:10 1:10 1:3 11:4 1:3 1:3 0可以看出上述例子中的第二行覆盖了第一行。 *null 是可选择项，如果不输入，则假设所有结点为有效结点。*null 的设定始终覆盖 *por 的设定，假如对于一个被 *null 设定的死结点，即使用 *por 对此结点设置一个非零的孔隙度，也将被程序忽略。当有效结点设为非零值时，也可通过 *por 用零孔隙度指出死结点。前面的例子同样可以使用 *por 代替:例: *por *ijk1:10 1:10 1:3 0.31:4 1:3 1:3 0.0在双孔/

43、双渗模型情况下，需要对基岩和裂缝分别输入孔隙度值，必须先输入基岩的孔隙度值，然后输入裂缝系统的孔隙度，对于其他数据的输入过程也采用同样的顺序。17例: *por *matrix *ijk1:10 1:10 1:3 0.31:4 1:3 1:3 0.0*por *fracture *ijk1:10 1:10 1:3 0.08 7:9 1:2 0.4*mod8 7:8 1 = 0.45这个例子同时也说明了 *mod 关键字的使用，它用来修改某些网格的性质，将孔隙度由 0.40 改变为 0.45。在双孔隙系统中，只有当基岩和裂缝的孔隙度都为零时，才将它作为死结点处理，在一般情况下，基岩和裂缝的孔隙度

44、可以一个设为零值，而另一个不为零。水区选项的使用_在 imex 中模拟水区的公式来自 carter 和 tracy 的“一种计算水侵量的改进方法”。这些公式是对 everdingen 和 hurst 公式的一种近似，请参考 vaneverdingen 和 w. hurst 的“对于油藏流动问题的拉普拉斯变换应用”和 l. p.dake 的“油藏工程基础”第九章。建立水区模型时，可以使用下述关键字:a) *aquifer,b) *aqprop,c) *aqleakd) *aqfunc.这些关键字放在油藏描述数据段中，它们完全是可选择的，如果使用这些选项，必须将它们放在 *null 和 *por

45、之后。关键字 *aquifer 用于激活水区选项，并通过子关键字 *boundary *bottom和 *region 确定水区的位置。18*aquifer *region i1:i2 j1:j2 k1:k2 *idir 说明水区与 i1:i2 j1:j2 k1:k2所确定的区域的网格连接，*idir 用于确定水区与 i 方向的垂直面连接，对于一个网格 i,j,k 水区与这个网格和网格 i+1,j,k 的边界面连接。*aquifer *boundary 用于将水区与油藏边界上的所有网格连接。可利用关键字 *aqprop 后面跟水区的厚度，孔隙度，渗透率，半径和角度确定水区的性质。*aqprop

46、thickness porosity permeability radius angle模拟软件计算厚度，半径和角度的缺省值，为了使用这些缺省值，请在适当的位置输入 0.0。carter 和 tracy 的公式要求使用无因次压力影响函数 p(td) 作为无因次时间 td 的函数，这个函数可以使用关键字 *aqfunc 确定。使用的缺省无因次压力函数是由 van everdingen 和 hurst 对于定边界流量解和无限大水区半径所给出的无因次压力函数。对于有限范围水区的影响函数可在相同的参考资料中发现。请注意 carter 和 tracy 的公式要求使用一个无因次压力影响函数 p(td) 而

47、不是无因次流量影响函数 q(td)，后者通常用于对边界问题计算水侵量。*aqleak 选项允许对解析型水区模型使用水侵量负值，即当油藏压力超过水区压力时允许外溢。既然油藏的外溢是通过解析方法模拟的，那么就有可能当与水区连接的网格有水外溢时，水区没有可动水，所以当使用 *aqleak *on 时应特别小心。因此对于在模拟过程中预料油藏压力会明显上升的数据模型，强烈地建议使用网格模拟水区。拟混相选项的使用_可通过使用 *model *miscg 或 *model *misncg 两种关键字组合来定义拟混相模型，它们的区别在于前者包括了驱动气，而后者没有包括。这些关键字必须出现在数据文件的组份性质数

48、据段内。当你使用拟混相模型时，要求将下述附加的关键字包括在你的数据文件中;a) *pvts,b) *density *solvent,c) *omegasg,19d) *minss,e) *gorint (仅用于 *model *miscg 情况)以上关键字必须位于组份性质数据段中。f) *swt, 在这里要求输入毛细管压力和残余油饱和度。这一关键字必须出现在岩石,流体数据段中。g) *pbs; 这个关键字必须出现在初始条件段中。h) *incomp *solvent *global,i) *operate *solvent, 和j) *alter, 在改变溶剂的注入量时有可能使用这一关键字，

49、h),i) 和 j) 必须出现在井的数据段中。注聚合物模型的使用_使用关键字组合 *model *poly 或 *model *polyow 定义注聚合物模型，前者用于模拟油，气，水和聚合物的流动，而后者用于模拟不存在气相流动或者溶解气不变化的条件下注聚合物的情况。这些关键字必须位于组份性质数据段中。当你使用聚合物选项时，在数据段中需包括如下附加关键字。a) *padsorp (仅用于 *model *poly),b) *pmix (仅与 *model *poly 一起使用),c) *pvisc,d) *prefconc,e) *pperm.以上这些关键字必须位于组份性质数据段中。f) *di

50、spi, 20g) *dispj,h) *dispk.这些关键字必须位于岩石,流体数据段中。i) *incomp *water, 后面跟初始聚合物浓度。j) *altercp.上述关键字必须出现在井数据段中。程序执行时间长或时间步长太小问题_当遇到自然排列的数值计算问题时，使用关键字组合 *wprn *iter *matrix重新运行程序是很有帮助的。这样便打开了矩阵收敛以及牛顿迭代收敛诊断程序。收敛失败可能是由于:a) 内部(线性求解)迭代收敛失败。b) 由于时间步截断引起的牛顿迭代不收敛。c) 物质平衡错误。如果你发现输出文件中频繁出现迭代例程收敛失败，采用下述方法重新尝试:1. 采用更小

51、的时间步长。通过使用 *dtmax 设 置较小的最大时间步，或使用*norm *press 以及 *norm *satur 降低每一时间步内允许的压力，饱和度变化值以达到减小时间步的目的。2. 使用 关键字 *itermax 增加最大迭代步数。或者，3. 使用 *sdegree 增加因式分解的度，但应注意到这种方法会增加存储需要。如果在牛顿迭代的第一或第二步不收敛，而至少在最后一步是收敛的，则不是一个严重问题。21在迭代过程中某些基本变量的因子超过了标定的变化范围，就会产生压力或饱和度负值这样的非物理值，牛顿迭代就会超过确定的最大次数。如果问题是由最大允许变化引起的，并且不经常产生这种问题，这

52、个问题就不是十分重要的。如果发生大量的时间步截断现象，采用下述方法加以改进:4. 对岩石的和 pvt 的曲线进行检查是否存在非线性化，不连续，以及跳跃点，这些曲线应当是平滑的。5. 检查是否正确地描述了网格及其他的性质。6. 检查确定的井生产限制。最好始终对注入井给定最大井底压力，对生产井给定最小井底压力。7. 如果不收敛是由于超过限定的牛顿迭代次数，使用关键字 *newtoncyc 增加牛顿迭代循环次数。如果迭代超过限定次数是由于数值振荡引起的，可在输出文件中看到某些网格的气相反复出现或消失，这时采用(1)和(4)的方法是解决此类问题的较好途径。8. 使用关键字 *ncut 增加时间步截断数

53、。9. 在油藏的某些区域或整个油藏采用全隐式方法求解。如果使用缺省的转换临界值， *aim *stab 只对隐式网格的相邻点作解法转换检查，所以如果在油藏中的某些地区产生剧烈变化，而这些地区又不与井相邻，则需要将这些地区设置为隐式求解。也能使用 *aim *stab *and,thresh 选项用稳定性限制检查井的邻近网格和所有使用阈值限制的显式网格。10. 确保在使用自适应隐式方法时用了 *aimwell *wellnn 关键字，对于*aimwell的缺省是只将井网格设置为隐式。11. 确保油藏网格的孔隙体积在合理值之内。当非常小的网格与大网格连接时会引起强烈的振荡，使用 *pvcutoff

54、 将小网格变为死结点在许多情况下能消除这个问题。这种情况的产生主要是下述原因:a) 当不使用垂向初始化平衡计算时，即使所有井都不打开，有时也会造成初始压力和饱和度发生很大变化，在这种情况下，应使用全隐式方法求解。b) 当气顶存在时，如果有较大的气锥产生，应当将气顶底部层位设为全隐式求解，至少应将气锥产生地区设为全隐式。22c) 当某些网格具有相当高的渗透率值时，很小的压力变化也会造成饱和度剧烈变化，应将这些地区的网格设为全隐式求解。在高渗透率地区，建议使用 0.1kpa 作为压力收敛容限。如果收敛容限与每个时间步的标定变化相比太大就会造成物质平衡错误，检查收敛容限使其小于标定值。在大多数情况下

55、，迭代过程中允许变化的缺省值都是合适的，但在某种情况下，比如当你模拟裂缝或水平井时，最好使用较小的值。对于模拟锥进问题，同样也建议使用较小的允许变化值。当使用 *wprn *iter 时，输出文件中包括某些迭代变量的定义，如下:kcyc , 牛顿循环计数。dpmx , 一个时间步的最大压力变化值。iblk , 网格数。dpbmax , 一个时间步的最大泡点压力变化值。dsomax , 一个时间步的最大油饱和度变化值。dsgmax , 一个时间步的最大气饱和度变化值。dswmax , 一个时间步的最大水饱和度变化值。iconv , 收敛检查计数。nitr , 子循环中的迭代次数。nimp , 隐

56、式求解网格数。omega , 如果第一个 omega 很小，如 1.0e-3 则迭代过程很难收敛。rms , 残差平方和。rmsi , 初始残差平方和。rsm/rmsi , 如 rms/rmsi 小于 1.0e-6 或者当所有当前值小于收敛容限与相对容限的乘积时，则线性解收敛。23单相油藏的模拟_在气水两相或单相气藏模拟干气时:1. 使用 *model *blackoil 关键字。2. 对于 *pvt 中的油体积系数，气油比，油粘度使用合理值，在 mxspe1.dat数据文件中可看到例子，这些关键字必须位于组份性质数据段中。3. 按下述步骤建立气水界面:a. 使用 *verticl *bloc

57、k_center *water 关键字。b. 在 *swt 和 *slt 表中，分别将油水和油气毛细管压力置为零。c. 使用 *dwgc 设置气水界面。上述关键字必须位于初始情况数据段中。4. 采取下述步骤，以确保残余油饱和度 sorm 和 sorg 为零:a. 输入油水相对渗透率表，输入的第一个 *swt 饱和度为 swc，输入的最后一个 *swt 饱和度为 (1-sorw)。以确保最后一个 *swt 输入为 1.0 的方式确保 sorw 是 0.0。b. 在你的油气表中，确保由表中计算出的 sorg 是零。有四种可能的方法输入气液相对渗透率表，并且这四种方法可确保 sorg 等于零，这四种

58、方法如下:1) 使用 *sgt，而不使用 *noswc 选项:输入产生 krog 零值的第一个含气饱和度为 1-sorg-swc。确保这个输入为 1-swc。2) 使用 *slt，而不使用 *noswc 选项:输入产生 krog 零值的第一个液相饱和度为 sorg，swc。确保这个输入为 swc。3) 使用 *sgt，也使用 *noswc 选项:输入产生 krog 零值的第一个含气饱和度为 1-sorg。确保这个输入为 1.0。244) 使用 *slt，也使用 *noswc 选项:输入产生 krog 零值的第一个液相饱和度为 sorg。确保这个输入为 0.0。步骤 4a 和 4b 确保了水区中

59、的残余油饱和度为零。这些关键字必须位于用户数据文件的岩石流体数据段中。水平井_在 imex 中可以容易地使用下述方法模拟水平井。这种方法是将井模拟为一个线源(注入)和汇(产出)，这种方法忽略了井筒的摩组压降以及液体的滞流影响。通过使用 *xflow-model *fully-mixed 层间窜流模型考虑井筒内的层间窜流是很重要的，对于生产井和注入井采用相同的输入系列，你的数据文件在开始时包括:a) *wellb) *producerc) *operate 以定压(井底压力)限制开始，使用 *max 。d) *geometry 你可以使用这个关键字设置井筒方向。对于水平井，你需要使用 *i 或

60、*j 方向。e) *perf此关键字适于水平井和斜井，记住 *geo 与它一起使用。*geometry and *perf 的使用会产生井生产指数的输出。运行这个数据文件并观察产量的输出。将 *geometry 从数据段中去掉，使用 *perf 关键字直接输入井的生产指数，然后重新运行，调整井的生产指数，直到你得到所要求的产量。当你得到这一产量后，将他作为主要的产量限制，重新运行这一数据段。使用 *flow,to *flow,from 层关键字可进行多底水平井的模拟。25垂直平衡计算_imex 目前对于油藏的初始化提供了 7 种不同的方法。(1) *user_input(2) *vertica