三相黑油压裂多段井模拟

1、1油、气、水三相数模在油田在生产过程，若地层压力低于泡点压力，原油就会脱气，如涠洲油田流沙港组油藏原油气油比高，泡点压力高，地饱压差小，开发过程中地层压力容易下降到泡点压力之下，地层中原油发生脱气，形成三相流动；文昌15-1油田、文昌14-3油田的部分油组存在原生气顶，在这些情况下的油田模拟研究就要使用油、气、水三相来模拟。1.1 所需资料油气水三相数模模拟仍然属于黑油模拟的范畴，需要大部分基础资料也与油水两相模拟相同，主要差别是油相PVT部分使用PVTO/PVCO关键字（油水两相模拟使用PVDO关键字）、增加气相PVT（一般使用PVDG关键字）和油气相渗曲线（油水两相只需要油水相渗曲线）。对

2、于黑油模拟，需要的数据资料及来源如下：来源 数模所需的数据地震解释 层面（微）构造地质研究 储层厚度（净厚度）测井解释 孔隙度、渗透率岩心分析 特殊岩心分析 相渗、毛管压力高压物性资料 流体PVT实验数据试井RFT资料 产能、WOC、压力生产数据 生产/注入控制数据油气水三相数模多数数据资料要求基本与油水两相数模相同，请参考油水两相数模相关章节。在油气水三相数模中，油相PVT数据必须使用活油PVT，包括不同溶解气油比条件下泡点压力、体积系数、油相粘度，这套数据可通过原油差异分离实验（DL）获得；油气水三相数模流体相对渗透率曲线中，油水相渗实际是烃相与水相的相对渗透率曲线，并需要增加油气两相的相

3、对渗透率曲线，这项数据需要通过流动实验获得。1.2 数据文件结构一般情况下，ECL模拟数据包括8个部分，如下表所示：序号文件组成部分简要描述1RUNSPEC模型的特征说明：流体性质、单位、模型维数等2GRID模型几何及地质数据场：DX、DY、DZ、TOPS、KX、KY等3EDIT数据场修正：PV、TX、TY、TZ等，无修改需求内容可以缺省4PROPS流体及相对渗透率数据5REGIONS流体区域等及人为分区，油藏简单无需分区，内容可缺省6SOLUTION油藏初始条件：WOC、GOC、Pi等7SUMMARY定义输出的运算结果8SCHEDULE定义动态数据：井、射孔、集输中心、产量及时步控制下边针对

4、油气水三相模拟阐述最基本的文件构成。1.2.1 RUNSPEC部分这是ECLIPSE数据文件中的第一部分，在用重起功能时可以不用再定义，它主要有以下内容：TITLE说明项网格维数定义单位定义（英制、米制、实验室）流体项定义（两相定义油、水；三相定义油、水、气、溶解气等）文件的格式（有/无格式输入、输出，合成/独立文件）模拟起始时间各种功能的起用或选用各种数据类维数的限定，如：井数，集输中心数，PVT表数等油气水三相模拟，必须定义的关键字：TITLE；DIMENS；FIELD/METRIC/LAB；OIL、WATER、GAS、DISGAS；START。1.2.2 GRID部分GRID部分是用于定

5、义模型几何参数及储层参数的模型数据场，主要有以下几部分内容：网格的几何尺寸网格的顶深、孔隙度、渗透率有效厚度或净毛比对于湛江分公司常用的角点网格，基本的关键字是：COORD、ZCORN；PORO，PERMX、PERMY、PERMZ；1.2.3 PROPS部分PROPS部分主要是输入流体PVT和相渗数据，包括：油、气、水PVT；油、气、水地面密度；岩石压缩系数；油、气、水相渗和毛管压力。对于油气水三相油藏模拟，油藏压力可低于泡点压力，溶解气油比可变，油相使用活油PVT。主要关键字定义方法是： 活油PVTO-Rs po Bo Vo0.50 1200 1.038 1.11 /0.83 2000 1.

6、063 1.06 /1.13 2800 1.087 1.00 /1.39 3600 1.11 0.95 /1.60 4400 1.13 0.92 /（以下 4800 1.125 0.92 /未饱 5200 1.121 0.92 /和区） 5600 1.117 0.92 / 活油PVCO-Po Ro Bo Vo Co Cv1200 0.50 1.038 1.11 1*e-5 2.7*e-5/2000 0.83 1.063 1.06 1* 1* /2800 1.13 1.089 1.00 1* 1* / 3600 1.39 1.110 0.95 1* 1* /4400 1.60 1.130 0.9

7、2 1* 1* /油气水三相模拟对于PVT部分的定义可以使用PVCO、PMAX、PVDG、PVTW，或者使用PVTO、PVDG、PVTW。对于相渗和毛管压力数据要求输入油气两相相对渗透率曲线，可以使用SGOF/SLGOF、SWOF或者SOF3/SOF32D、SGFN、SWFN关键字。1.2.4 SOLUTION部分SOLUTION部分主要内容有：模型初始化，定义平衡区或直接定义网格的初始饱和度、压力；定义重启动（参看重启动相关章节）；定义水体（参看水体相关章节）；定义Rs、Rv、Pb、API与埋深的关系。这部分中油气水三相模拟与其它黑油模拟的定义方法相同，需要注意的是EQUIL关键字第7项要指

8、明使用活油进行初始化。1.2.5 SUMMARY部分该部分是用以定义运算结果的列表输入和给后处理模块GRAF输入数据（其中的生产曲线的绘制），SUMMARY部分中的关键字命名方法有一定规律，关键字有4个字母组成，部分有5个字母组成，如下表：SUMMARY部分关键字定义基本规则第1字母第2字母第3字母第4字母第5字母主字母流体相滚动类型产量或累积量特殊字母F油田O油P生产井R日产量H历史拟合G集输中心G气I注水井J累积量R区域W水F流动W井L液体（地面）C完井层V流体（油藏条件）B网格T示踪剂以上定义规则并不能囊括全部的SUMMARY部分关键字定义，由于关键字繁多，使用时最好还是参照ECL关键字

9、手册。这部分中油气水三相模拟与其它黑油模拟的定义方法也是相同的。1.2.6 SCHEDULE部分该部分主要对井模型、生产历史、井控条件进行描述，油气水三相模拟与其它黑油模拟的定义方法也是没有差别的。该部分对于多段井模型的描述及大量生产历史数据一般均使用前处理模块处理生成，油气水三相模拟与其它黑油模拟的定义方法相同，请参照SCHEDULE相关章节。1.3 油、气、水三相数模实例(不注水)不需要注水的油气水三相油藏数模仍然使用黑油模拟器求解，是比较简单的数模模型，与最基本的油水两相黑油模型相比，只需要油相PVT使用活油关键字并增加油气相对渗透率即可。适用于边底水能量充足，地饱压差小的油藏，例如涠洲

10、6-12油田。简单的模拟例子如下：-RUNSPEC-TITLE3D3P E100- starting dateSTART 1 'JAN' 2011 /- Units:METRIC- phases presentGASOILWATERDISGAS-Requests black oil mode BLACKOIL- nx ny nzDIMENS 9 9 4 /EQLDIMS- num num max max max- equ depth nodes tab tracer- reg nodes VD tab tracer nodes 1 50 50 1 50 /REGDIMS- ma

11、x sets max max- fip fip res flux- reg reg reg reg 1 1 0 0/TABDIMS- sat pres - max rows in tables- tab tab sat press 1 1 50 50 1 20 20 1 1 1 10 1 1 0 0 1 /WELLDIMS- max max max max wells max stages-wells comps groups in group per sep 3 4 1 10 5 10 5 4 3 0 1 1 /-GRID-GRIDFILE 2 /- create an .INIT file

12、INIT-*BOX panel edit: TOPS set equal to 3820 m for box (1:9, 1:9, 1:1)BOX 1 9 1 9 1 1 /- SPECIFY CELL TOP- DEPTHS ( TOPS ) FOR LAYER 1TOPS81*3820 /ENDBOX- dx are all 50 mDX324*50 /- dy are all 50 mDY324*50 /- dz are all 50 mDZ324*10 /EQUALSPERMX 130 /-*BOX panel edit: PERMY set equal to 100 mD for b

13、ox (1:9, 1:9, 1:4)EQUALSPERMY 100 /-*BOX panel edit: PERMZ set equal to 1 mD for box (1:9, 1:9, 1:4)EQUALSPERMZ 1 /-*BOX panel edit: PORO set equal to 0.2 for box (1:9, 1:9, 1:4)EQUALSPORO 0.2 /-*BOX panel edit: NTG set equal to 0.8 for box (1:9, 1:9, 1:4)EQUALSNTG 0.8 /-PROPS- Fluid Specific Gravit

14、iesGRAVITY- oil API w g 54.88 1.03 0.916/- Wet Gas PVT Properties (Vapourised Oil)PVDG- PRES BG VISC 11.40 0.134826 0.01316 49.20 0.028395 0.01534 107.50 0.012619 0.01765 154.00 0.008819 0.01994 207.30 0.006699 0.02343 248.00 0.005778 0.02685 275.00 0.005357 0.02957 304.30 0.005019 0.03306 330.00 0.

15、004806 0.03675 344.09 0.004713 0.03890 358.09 0.004632 0.04096 371.27 0.004566 0.04301 383.69 0.004514 0.04507 395.41 0.004472 0.04717 406.48 0.004439 0.04925 416.96 0.004413 0.05134 426.88 0.004393 0.05348 436.29 0.004378 0.05560 445.21 0.004366 0.05775 453.68 0.004358 0.05986/- LIVE OIL PVT Proper

16、tiesPVTO- Rs PRES Bo VISC 3.02 11.40 1.095 0.71545 / 24.84 49.20 1.179 0.57933 / 56.57 107.50 1.284 0.44463 / 83.57 154.00 1.367 0.36695 / 120.00 207.30 1.476 0.29689 / 153.30 248.00 1.575 0.25293 / 179.05 275.00 1.652 0.22707 / 211.49 304.30 1.749 0.20134 / 245.23 330.00 1.850 0.18027 / 266.64 344.

17、09 1.915 0.16908 445.41 1.840 0.18829 546.74 1.785 0.2062 / 284.74 358.09 1.966 0.16218 / 302.84 371.27 2.017 0.15597 / 320.95 383.69 2.068 0.15036 / 339.05 395.41 2.119 0.14527 / 357.15 406.48 2.170 0.14063 / 375.25 416.96 2.220 0.13638 / 393.35 426.88 2.271 0.13248 / 411.45 436.29 2.322 0.12888 /

18、429.55 445.21 2.373 0.12555 / 447.65 453.68 2.423 0.12246 555.01 2.322 0.13498 656.33 2.246 0.14656 /- Water PVT PropertiesPVTW- PREF BW CW W CV 450 1.03 3e-005 0.31 0/- Rock Properties ROCK- PREF C 450 4e-005/-Water saturation functionsSWFN- sw krw pcwo 0.16 0 0 0.18 0 0 0.2 0.002 0 0.24 0.01 0 0.2

19、8 0.02 0 0.32 0.033 0 0.36 0.049 0 0.4 0.066 0 0.44 0.09 0 0.48 0.119 0 0.52 0.15 0 0.56 0.186 0 0.6 0.227 0 0.64 0.277 0 0.68 0.33 0 0.72 0.39 0 0.76 0.462 0 0.8 0.54 0 0.84 0.62 0 0.88 0.71 0 0.92 0.8 0 0.96 0.9 0 1 1 0/-Gas saturation functionsSGFN- sg krg pcog 0 0 0 0.04 0.005 0 0.08 0.013 0 0.1

20、2 0.026 0 0.16 0.04 0 0.2 0.058 0 0.24 0.078 0 0.28 0.1 0 0.32 0.126 0 0.36 0.156 0 0.4 0.187 0 0.44 0.222 0 0.48 0.26 0 0.52 0.3 0 0.56 0.349 0 0.6 0.4 0 0.64 0.45 0 0.68 0.505 0 0.72 0.562 0 0.76 0.62 0 0.8 0.68 0 0.84 0.74 0/-Oil saturation functionsSOF3- so krow krog 0 0 0 0.04 0 0 0.08 0 0 0.12

21、 0 0 0.16 0 0 0.2 0 0 0.24 0 0 0.28 0.005 0.005 0.32 0.012 0.012 0.36 0.024 0.024 0.4 0.04 0.04 0.44 0.06 0.06 0.48 0.082 0.082 0.52 0.112 0.112 0.56 0.15 0.15 0.6 0.196 0.196 0.68 0.315 0.315 0.72 0.4 0.4 0.76 0.513 0.513 0.8 0.65 0.65 0.84 0.8 0.8/-REGIONS-Common keywords:-FIPNUM Fluid-in-Place re

22、gions.-SATNUM Saturation table regions.-EQLNUM Equilibration regions.-PVTNUM PVT data regions-Any grid blocks not assigned a value when the end of the REGIONS section is reached will be assigned to region 1-SOLUTION- set reservior initial conditionsEQUIL- datum pressure depth Pc depth Pc init init i

23、nit comp- depth at datum woc woc goc goc type type accur case 3840 466.4 3840 0 3811 0 1 1 1* 1* 1*/RSVD- Depth Rs 3820 447 3860 448/- set variables to be printed in the .PRT fileRPTRST VOIL DENO BASIC-2 PRESSURE SOIL SWAT SGAS/-SUMMARY- set summary variable to be stored to be available for line plo

24、tsDATERPTONLYEXCELWBHP/WBP9/WGPR/WOPR/- write summary info to .RSM fileRUNSUM-SCHEDULE-WELSPECS'P' 'O' 6 5 1* 'OIL' 1* 'STD' 'SHUT' 'YES' 1* 'SEG' 3* 'STD' /COMPDAT'P' 6 5 1 1 'OPEN' 1 1* 0.216 3* 'Z' 1* /WCONPRO

25、D'P' 'OPEN' 'ORAT' 20 4* 10/TSTEP3*330 /END1.4 油、气、水三相注水数模实例对于地饱压差较小，同时边底水能力又不充足的油藏，开发过程中出于提高采收率的考虑，会采用注水开发方式，例如涠洲11-1油田流沙港组油藏开采一段时间后形成了次生气顶，后续注水补充能量开发。在这种情况下的油藏模拟应该使用油、气、水三相注水开发模拟。注水与不注水的区别只是在SCHEDULE部分增加了注水井的井模拟定义（与采油井使用相同关键字）、注水历史数据和井控条件，主要涉及WCONINJH和WCONINJE关键字，使用方法可参照油水两

26、相注水数模部分章节，下边是简单的模拟例子：-RUNSPEC-TITLE3D3P E100-starting dateSTART 1 'JAN' 2011 /- Units:METRIC- phases presentGASOILWATERDISGAS-Requests black oil mode BLACKOIL- nx ny nzDIMENS 9 9 4 /EQLDIMS- num num max max max- equ depth nodes tab tracer- reg nodes VD tab tracer nodes 1 50 50 1 50 /REGDIMS-

27、 max sets max max- fip fip res flux- reg reg reg reg 1 1 0 0/TABDIMS- sat pres - max rows in tables- tab tab sat press 1 1 50 50 1 20 20 1 1 1 10 1 1 0 0 1 /WELLDIMS- max max max max wells max stages-wells comps groups in group per sep 3 4 2 10 5 10 5 4 3 0 1 1 /-GRID-GRIDFILE 2 /- create an .INIT f

28、ileINIT-*BOX panel edit: TOPS set equal to 3820 m for box (1:9, 1:9, 1:1)BOX 1 9 1 9 1 1 /- SPECIFY CELL TOP- DEPTHS ( TOPS ) FOR LAYER 1TOPS81*3820 /ENDBOX- dx are all 50 mDX324*50 /- dy are all 50 mDY324*50 /- dz are all 50 mDZ324*5 /EQUALSPERMX 130 /-*BOX panel edit: PERMY set equal to 100 mD for

29、 box (1:9, 1:9, 1:4)EQUALSPERMY 100 /-*BOX panel edit: PERMZ set equal to 1 mD for box (1:9, 1:9, 1:4)EQUALSPERMZ 1 /-*BOX panel edit: PORO set equal to 0.2 for box (1:9, 1:9, 1:4)EQUALSPORO 0.2 /-*BOX panel edit: NTG set equal to 0.8 for box (1:9, 1:9, 1:4)EQUALSNTG 0.8 /-PROPS- Fluid Specific Grav

30、itiesGRAVITY- oil API w g 54.88 1.03 0.916/- Wet Gas PVT Properties (Vapourised Oil)PVDG- PRES BG VISC 11.40 0.134826 0.01316 49.20 0.028395 0.01534 107.50 0.012619 0.01765 154.00 0.008819 0.01994 207.30 0.006699 0.02343 248.00 0.005778 0.02685 275.00 0.005357 0.02957 304.30 0.005019 0.03306 330.00

31、0.004806 0.03675 344.09 0.004713 0.03890 358.09 0.004632 0.04096 371.27 0.004566 0.04301 383.69 0.004514 0.04507 395.41 0.004472 0.04717 406.48 0.004439 0.04925 416.96 0.004413 0.05134 426.88 0.004393 0.05348 436.29 0.004378 0.05560 445.21 0.004366 0.05775 453.68 0.004358 0.05986/- LIVE OIL PVT Prop

32、ertiesPVTO- Rs PRES Bo VISC 3.02 11.40 1.095 0.71545 / 24.84 49.20 1.179 0.57933 / 56.57 107.50 1.284 0.44463 / 83.57 154.00 1.367 0.36695 / 120.00 207.30 1.476 0.29689 / 153.30 248.00 1.575 0.25293 / 179.05 275.00 1.652 0.22707 / 211.49 304.30 1.749 0.20134 / 245.23 330.00 1.850 0.18027 / 266.64 34

33、4.09 1.915 0.16908 445.41 1.840 0.18829 546.74 1.785 0.2062 / 284.74 358.09 1.966 0.16218 / 302.84 371.27 2.017 0.15597 / 320.95 383.69 2.068 0.15036 / 339.05 395.41 2.119 0.14527 / 357.15 406.48 2.170 0.14063 / 375.25 416.96 2.220 0.13638 / 393.35 426.88 2.271 0.13248 / 411.45 436.29 2.322 0.12888

34、/ 429.55 445.21 2.373 0.12555 / 447.65 453.68 2.423 0.12246 555.01 2.322 0.13498 656.33 2.246 0.14656 /- Water PVT PropertiesPVTW- PREF BW CW W CV 450 1.03 3e-005 0.31 0/- Rock Properties ROCK- PREF C 450 4e-005 /-Water saturation functionsSWFN- sw krw pcwo 0.16 0 0 0.18 0 0 0.2 0.002 0 0.24 0.01 0 0.28 0.02 0 0.32 0.033 0 0.36 0.049 0 0.4 0.066 0 0.44 0.09 0 0.48 0.119 0 0.52 0.15 0 0.56 0.186 0 0.6 0.227 0 0.64 0.277 0 0.68 0.33 0 0.72 0.39 0 0.76 0.462 0 0.8 0.54 0 0.84 0.62 0