ECLIPSE-岩石压缩.doc

52章 岩石压缩简介通过 附加选项可以用来模拟更多复杂的特性：1列表描述岩石随压力的压缩，压缩是可逆或不可逆。（压表曲线见758页）2 用于修正传导特性随压力的变化3 滞后模型允许部分膨胀4 循环滞后模型允许压缩及膨胀5 由水引起的压缩模型（水诱发的压缩（ECLIPSE100）见762页）压表曲线通过ROCKTAB关键词，可将岩石的压缩模拟为压力的函数。当网格块压力增高，可假设压缩为可逆或不可逆。某些情况下这两种膨胀（完全可逆或不可逆）并不是精确的描述。使用ROCKTAB关键词可以使用滞后选项。这种情况下，为了通过每个初始压力描述可逆膨胀特性，可以输入一组膨胀曲线。压缩曲线中，因为压力低于初始压力，所以只反映了部分可逆特性。 图52.1 岩石压缩：滞后选项ECLIPSE 300第二个滞后选项用于模拟循环膨胀和再压缩。这个模型基于Battie，Boberg和McNab（1991）。ROCKTAB关键词用于输入描述可逆（或弹性）特性曲线。压缩曲线的低压部分及描述部分可逆膨胀的膨胀曲线的高压部分为可逆区域。利用ROCKTAB关键词可选择该选项。图52.2 岩石压缩：Boberg 滞后选项首先假设储层岩石完全压实。初始孔隙体积和传导系数设置为cell压力下的压缩曲线值。通常，这些系数并不等于1，所以初始孔隙体积和传导率同文件夹中的值不同。或者岩石压缩系数可列表为压力变化（P）的函数，并且ROCKTAB关键词可用于存储初始压力（见下）。然后将初始系数设置为P=0是的压缩曲线值，且小于1。 如果初始储层岩石没有完全压实，可先求出初始cell压力下，孔隙体积系数等于1时的弹性曲线，然后设定孔隙体积和传导率值。这种情况下的孔隙体积同文件夹中的值相同，但是传导率不同。利用利用ROCKTAB关键词可选择该选项。传导率修正除了压缩（孔隙体积的减少），同样可修正传导率随压力的变化。上覆压力储层模拟软件是根据压力进行模拟的，因为存在流体流动时，压力是自然变量。但通常会考虑岩石的变形是受有效应力影响的，有效应力等于上覆压力减去流体压力。ROCKTAB，ROCKTABH，或者ROCK2D和ROCK2DTR表格中反映的是压缩系数随有效流体压力的变化输入ECLIPSE中的上覆压力是关于深度的函数。其中假设上覆岩层不随时间而发生变化。上覆压力比流体压力大。这种情况下压缩应当制表成随有效应力变化的，而不是压力。通过ROCKOPTS可以实现。那么孔隙体积和传导系数则制表显示为有效上覆压力的函数。储层孔隙体积当ECLIPSE中输入孔隙度或孔隙体积时，便有问题出现。是应当考虑标准条件（由岩心分析数据获得）还是储层条件（由测井资料求出）。ECLIPSE取标准条件下的孔隙度（PORO）和孔隙体积（PORV）。随着岩石压缩系数模型被ROCK的激活，所用到的孔隙体积为标准条件下的体积。应当考虑到的是其他的模拟程序会假设几何PORV代表了储层孔隙体积。通过设定ROCKOPTS的第二项为STORE，可使得ECLIPSE中输入的PORV等于初始储层孔隙体积。岩石压缩模型中（关键词ROCKTAB,ROCKTABH），通过设定ROCKOPTS的第二项为STORE并且将ROCKTAB和ROCKTABH制表为随有效压力（平衡条件下有效压力为0）变化的表格，可将初始PORP和PORV视为储层条件。输出修正后的孔隙体积和传导率会输出到Print 和RESTART文件夹中。在ECLIPSE100中，输出由ROCKC记忆控制，关键词为RTSCHED 和RPTRST。如果假设只有垂直方向发生压缩，那么压缩可以看成储层厚度的变化。如果选择滞后压缩选项，同样可以输出模拟的储层厚度。打印和RESTART文件中使用的助记符为：PRES-OVB 上覆压力PRES-EFF 有效流体压力PEFF-MIN ROCKTABH的滞后压缩的有效最小压力PORV-MD ROCKTAB的孔隙体积系数TRAN-MOD ROCKTAB和ROCKTABH的传导系数DZ 修正DZ，假设ROCKTAB和ROCKTABH为垂向压缩DZ-TOTAL ROCKTAB和ROCKTABH中区域平面内每个单元列的总的修正DZDZ-COMP ROCKTABH中区域平面内每个单元列的总的压缩DZDZ-TOTM 双重孔隙区间内，基质单元的ROCKTABH区域平面内每个单元列的总的修正DZDZ-COMPM 双重孔隙区间内，基质单元的ROCKTABH区域平面内每个单元列的总的压缩DZDZ-TOTF 双重孔隙区间内，裂缝单元的ROCKTABH区域平面内每个单元列的总的修正DZDZ-COMPF 双重孔隙区间内，裂缝单元的ROCKTABH区域平面内每个单元列的总的压缩DZSWAT-EFF 水引起的压缩模型的有效水饱和度ECLIPSE 300在ECLIPSE 300中，由RPTSOL，RPTSCHED和RPTRST控制输出。所有列都是含有记忆码名称的输出。用到的记忆符有：PRES_OVB 上覆压力PRES_EFF ROCKTAB或ROCKTABH的有效流体压力PORV_MOD ROCKTAB和ROCKTABH的孔隙体积系数PRESMIN ROCKTABH的岩石压缩滞后的有效最小压力水引起的压缩（ECLIPSE 100）当随着所受应力的增加，大多数岩石都会压缩至一定程度。当水接触岩石中的油时，即使应力不变，一些岩石，特别是白垩岩会存在附加压缩。因为这一特性为油藏提用了重要的能量，所以对注水动态有重要的影响。通过对孔隙体积同压力及水饱和度关系制表，可以模拟水引起的压缩的影响。该选项有两种资料输入方法：1 两组孔隙体积系数表格，一个随压力变化，另一个随水饱和度变化。该选项有两种输入方法：其中V 孔隙体积VG 几何孔隙体积Mp(P) 随压力变化的孔隙体积系数Ms(S) 随水饱和度变化的孔隙体积系数Swmax 网格块的最大水饱和度Swini 初始水饱和度孔隙体积系数从ROCKTAB/ROCKTABH和ROCKTABW得到。2 孔隙体积系数随压力及水饱和度变化的二维表格：其中M(P,S)是由ROCK2D和ROCKWNOD输入的二维表格。传导率修正用同样的方法控制。如果方法1用于输入压缩资料，传导率修正就等于压力同饱和系数的乘积。如果使用方法2，可利用ROCK2DTR类似的二维表格输入传导率修正符。65章 总压缩系数检测简介在黑油模型中，ECLIPSE100和ECLIPSE300对每个储层流体的压缩系数随PVT数据的读出进行检测（假设其他变量保持不变，地层体积系数是压力的单调递增函数）。但是ECLIPS同样检测油气混合的总压缩系数，即使在两相之间存在质量传递。比如，当压力升高，油会膨胀，明显违反了物理规律。发生这种情况是因为气在油中溶解了。如果气体体积的减少比油增加的体积大，油气混合物的总体积就随压力的升高而减少，那么也就解释了上面这种情况。可以计算烃类系统的总压缩系数值，烃类系统中的质量改变发生在储层液相和气相间。如果分离器气体体积是Vg，地表条件下的储罐油体积是Vo。压缩该混合物，压力至P，体积为V，并且假设两相平衡状态成立。油和气组分的物质平衡方程分别为根据以上两式可以计算出混合物的体积V和气体饱和度Sg。如果系统的压力升高，对于边界明确的液体，液-气系统占据的体积就会降低。系统的总压缩系数，可以表示为如下的表达式;其中对压力的求导是沿着饱和度曲线。上式同样可写为式子将总压缩系数分为气和油两相。为了导出这个关系式，假设没有大部分没有损失并且因为储罐油的体积和分离器气体的体积不变。得出So和Sg因为，所以有所以利用上面的关系式替换掉Vo和Vg，通过计算导出最终的Ct。通过式65.3可以导出一些简单的极限情况如果因为地层体积系数压力求导小于0如果如果并且Sg足够小，那么ECLIPSE检测从输入文件夹中读出的烃类PVT数据的总压缩系数。对于模拟网格中的每个PVT区域，压力范围从相应的油和气PVT数据表格到两个表格内的全部压力数据范围。为了估测总烃类压缩系数，该压力范围又被分为30个等距压力点。样品压力范围是油压的最大值（PVTO中的最大泡点压力或者PVDO中规定的最大压力）和气压（PVTO中规定的最大露点压力或者PVDG中规定的最大气压）。ECLIPSE 100总压缩系数检测时，通过选择PMAX中的第二项可以隐藏最大样品压力。这可以用于检测外推区域的负压缩系数。式65.3中可以计算出情况下每个压力点的两个极限压缩系数。如果两个或其中的某一个的值是负的，那么就会出现警告信息来指出错误压力至和气体饱和范围对应的压缩系数是负的。那么然后就应当使用式65.3来确定如何改变饱和气体/油的PVT数据，以确保所有压力下的总压缩系数都是正的。如果岩样压力的范围等大到大于PVTO表格中规定的最大泡点压力或PVTG表格中规定的最大露点压力，ECLIPSE就会被迫推断以上输入的最高泡点或露点。这种推断在中是线性的。（见PVTO）。这种情况下，就不会推断出负的压缩系数。在某些情况下，如果严格的推断压力，那么线性推算的地层体积系数就不合理。PVTO表格中的最高泡点节点是示意的来避免模拟中外推法高过PVTO表格中输入的最高Rs（类似的，存在气化油的实验过程中，。PVTG表格中的最高露点节点是示意的来避免模拟中外推法高过输入的最高Pdew）。EXTRAPMS可用于命令ECLIP