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1、Eclipse数值模拟软件,2011年3月,目 录,* 数值模拟的过程 * ECLIPSE office 介绍 * 数值模型的建立 * 其他模块的介绍,数值模拟的过程,数值模拟的主要过程,1)基础数据的收集、整理、分析 2)数值模拟模型的选择 3)油藏数值模拟模型的建立 4)油藏模型的初算和调通 5)历史拟合过程及方法 6)方案预测及最优方案推荐,数值模拟的过程,数值模拟的主要模型,1)按流体相数目： 单相流模型、两相流模型、三相流模型。 2)按空间维数： 一维模型、二维模型、三维模型。 3)按油藏特性类型： 气藏模型、黑油模型、组分模型。 气藏模型按其组分的贫富，可以用黑油模型，也可以用组分

2、 模型。 4)按油藏结构特点、开采过程： 裂缝模型、热采模型、化学驱模型、混相驱模型、聚合物驱 模型等。,数值模拟的过程,1.基础数据的收集、整理、分析,基础资料包括： 地质模型所需静态参数、油藏流体（组分）参数、岩石流体参数、油藏初始条件、生产动态参数。,静态数据包括： 模拟区块内井口坐标、井斜校正数据、顶部深度、分层数据、小层数据（砂层厚度、顶底面深度、有效厚度、孔隙度、渗透率、饱和度的测井解释结果）。,数值模拟的过程,1.基础数据的收集、整理、分析,静态数据包括： 井口坐标、井斜校正数据、顶部深度、分层数据、小层数据（砂层厚度、顶底面深度、有效厚度、孔隙度、渗透率、饱和度的测井解释结果）

3、。,顶面深度(顶部构造): 海拔深度（包括井），构造线深度应该与井的顶部海拔深度一致，即使井上部为干层，构造线一般也从干层的顶部算起。对于水平井（当然不可能完全水平），模拟时最好也给出端点或拐点轨迹海拔深度。,断层： 数模中，用近似的沿每个网格边线的阶梯型线段表示。角点网格可以很好地反映与网格边界平行的断层，并且只能反映顶底部断层轨迹线所组成的空间曲面。,数值模拟的过程,1.基础数据的收集、整理、分析,厚度： 地层厚度，并不是地质上所谓的砂层厚度，而是实际油藏的地层厚度，可以用测井解释后的顶底层之差求得。,有效厚度： 有流体存在并且参与流动的地层厚度，包括参与流动的夹层部分。,静态数据包括：

4、井口坐标、井斜校正数据、顶部深度、分层数据、小层数据（砂层厚度、顶底面深度、有效厚度、孔隙度、渗透率、饱和度的测井解释结果）。,数值模拟的过程,1.基础数据的收集、整理、分析,渗透率： 指有束缚水存在时的流体渗透率，即有效渗透率。 平面渗透率值越大，井周围的流动性越好，压力传导越均匀，开采效果越好。垂向渗透率对于底水油气藏的影响如何？,孔隙度： 不包括非连通部分的孔隙度，即有效孔隙度。一般情况下，孔隙度越小，毛管压力越大，过渡带外推时见水时间晚，含水率缓慢上升。,静态数据包括： 井口坐标、井斜校正数据、顶部深度、分层数据、小层数据（砂层厚度、顶底面深度、有效厚度、孔隙度、渗透率、饱和度的测井解

5、释结果）。,数值模拟的过程,1.基础数据的收集、整理、分析,夹层、隔层、干层： 夹层指储层之间孔渗值比较低，油（气）饱和度也比较低的层。当夹层不参与流体流动时，既传导率为零时，既可用隔层表示。干层是不含任何流体或流体饱和度为零的层，相当于数模中的死节点。,尖灭区： 数模模型中用零厚度表示，使用时应尽量避免。,静态数据包括： 井口坐标、井斜校正数据、顶部深度、分层数据、小层数据（砂层厚度、顶底面深度、有效厚度、孔隙度、渗透率、饱和度的测井解释结果）。,数值模拟的过程,1.基础数据的收集、整理、分析,水体： 一般包括网格水体、数值水体和解析水体三种。一般当三维网格范围并没有包含全部的油气藏外接水体

6、时，才需要加水体。在划分网格时边底部一般至少留出一个网格用于连接水体，一般使用数值水体的较多，也可通过修改水区的孔隙体积实现，即网格水体。对于边水油气藏，水体的方向对拟合指标的影响较大，因此模拟时应该十分注意水体的方向与到油气藏距离的影响。,静态数据包括： 井口坐标、井斜校正数据、顶部深度、分层数据、小层数据（砂层厚度、顶底面深度、有效厚度、孔隙度、渗透率、饱和度的测井解释结果）。,数值模拟的过程,1.基础数据的收集、整理、分析,基础资料包括： 地质模型所需静态参数、油气藏（组分）参数、岩石流体参数、油气藏初始条件、生产动态参数。,油水相渗曲线,气水相渗曲线,油气藏流体（组分）参数、岩石流体参

7、数包括： 非热采模型：油水气密度、体积系数、粘度；原油高压物性参数；岩石压缩系数；油水相渗曲线和气水相渗曲线。 热采模型：油水气密度、体积系数、粘温曲线；气液相平衡常数；岩石压缩系数；油气水、岩石的热物性参数；不同温度时的油水相渗曲线和油气相渗曲线。,数值模拟的过程,1.基础数据的收集、整理、分析,基础资料包括： 地质模型所需静态参数、油气藏流体（组分）参数、岩石流体参数、油气藏初始条件、生产动态参数。,油藏初始条件包括： 平衡条件初始化：油水界面、油气界面、压力梯度等（利用平衡区定义多个油水、油气界面）； 非平衡条件初始化：初始含水饱和度场、初始含气饱和度场、原始油藏压力分布场。 （热采模型

8、中还包括初始温度场；添加表活剂时包括初始表面张力场等）,数值模拟的过程,1.基础数据的收集、整理、分析,基础资料包括： 地质模型所需静态参数、油藏流体（组分）参数、岩石流体参数、油藏初始条件、生产动态参数。,生产动态参数包括： 井位示意图； 射孔完井报告、井史报告； 试油、试井和试采资料； 吸水剖面、产液剖面资料； 生产井动态资料：日产油、日产液、日产气、井口压力、井底流压、措施报告。 注水（汽）井动态资料：日注入量、注入压力。（注添加剂井：各注入流体组分的摩尔分数）,数值模拟的过程,数值模拟的主要过程,1)基础数据的收集、整理、分析 2)数值模拟模型的选择 3)油藏数值模拟模型的建立 4)油

9、藏模型的初算和调通 5)历史拟合过程及方法 6)方案预测及最优方案推荐,数值模拟的过程,2.数值模拟模型的选择,原则： （1）纯干气藏选用气水两相模型即可（GAS、WATER）。 （2）对于凝析气藏（或带油环）一般选用组分模型（OIL、GAS、WATER、COMP、ISGAS、EOS）； （3）如果整个计算过程能够保证任意网格的压力不会低于泡点压力时，可以选用油水两相（OIL、WATER），适用于地饱压差较大，溶解气油比较低的油藏； （4）对于地饱压差较大，整个计算过程有可能脱气的油藏，无论气顶是否存在，一般都选用三相模型（OIL、GAS、WATER、DISGAS）； （5）热采模型中稠油和超

10、稠油一般可不考虑溶解气的存在，模拟组分仅包括稠油和水（蒸汽）。对于普通稠油注蒸汽开发则要考虑溶解气的存在（用气液相平衡常数K计算油气分配）。,数值模拟的过程,数值模拟的主要过程,1)基础数据的收集、整理、分析 2)数值模拟模型的选择 3)油藏数值模拟模型的建立 4)油藏模型的初算和调通 5)历史拟合过程及方法 6)方案预测及最优方案推荐,数值模拟的过程,3.油藏数值模拟模型的建立,油气藏模型一般包括： （1）输入输出控制模块； （2）网格定义及油气藏顶面深度、地层厚度、有效厚度、孔隙度、渗透率、水体定义； （3）流体组分定义模块：黑油模型油水气的PVT特性、密度、粘度、压缩系数；组分模型各组分

11、的临界特性、摩尔质量、密度、不同压力时液相和汽相中的摩尔含量等；热采模型各组分的粘温曲线、气液相平衡常数、密度、临界特性、热物性参数（导热系数、热容、顶底层热损失系数）；化学驱模型中还需考虑界面张力变化、吸附数据、残余阻力因子等。 （4）岩石流体特性：油水相渗、气水相渗。 （5）初始条件：饱和度分布、压力分布、溶解气、泡点压力等。 （6）生产动态模块：生产井、注入井的动态，历史拟合和方案预测。,数值模拟的过程,数值模拟的主要过程,1)基础数据的收集、整理、分析 2)数值模拟模型的选择 3)油藏数值模拟模型的建立 4)油藏模型的初算和调通 5)历史拟合过程及方法 6)方案预测及最优方案推荐,数值

12、模拟的过程,4.油藏模型的初算和调通,原则和方法： （1）检查数据文件是否有语法错误，是否露掉有效厚度（或静毛比）、KZ（DZ）数据项，垂向渗透率比值是否合理；（2）确定选用的油气藏类型：油水两相、气水两相、三相黑油或组分模型是否合适；（3）检查投产日期、相渗、PVT、油水（油气）界面、输入输出控制等重要数据项是否正确齐全；（4）需要考虑水体时，按实际的来水方向加入水体。 注意！模拟计算时常常出现迭代失败或速度很慢情况，不排除计算软件的稳定性问题，主要和模型有关。一般需检查以下数据：是否有大量的小孔隙网格存在？网格是否严重扭曲？是否有大量的非相邻网格存在（ECLIPSE软件有提示）？井射孔位置

13、是否是错误的？含水率是否太快？模型地层是否能够提供足够的产量，是否能够容纳配注量？迭代控制参数是否合理？相渗曲线是否严重扭曲？,数值模拟的过程,数值模拟的主要过程,1)基础数据的收集、整理、分析 2)数值模拟模型的选择 3)油藏数值模拟模型的建立 4)油藏模型的初算和调通 5)历史拟合过程及方法 6)方案预测及最优方案推荐,数值模拟的过程,5.历史拟合过程及方法,A、油气藏数值模拟历史拟合的顺序,数值模拟以重现油气藏实际开发历程为目的，通过历史拟合，对油藏参数的反复调整，使油气藏数值模型尽量无限逼近真实地质情况。,B.确定模型参数的可调范围,孔隙度为确定性参数,对于一个实际油田，孔隙度的变化范

14、围较小，层内孔隙度的变化更小，一般不做修改，或者允许改动的范围很小(3%)。,渗透率为不确定性参数,由于渗透率的值来源于测井解释、岩心分析和试井解释，而且井间渗透率的分布也不确定，随着生产的进行渗透率也发生着变化，因此渗透率的修改范围较大，一般可放大或者缩小23倍，甚至更多。,有效厚度为确定性参数,一般不允许调整，当个别井点没有提供有效厚度解释时，可以进行适当修改。,岩石压缩系数为确定性参数,岩石压缩系数为敏感性参数，实际开发过程中，岩石压缩系数受流体和应力变化影响，因此岩石压缩系数可扩大1倍。,数值模拟的过程,5.历史拟合过程及方法,B.确定模型参数的可调范围,数值模拟的过程,5.历史拟合过

15、程及方法,相对渗透率曲线,油藏模型的网格粗，网格内部存在严重非均质，因此相对渗透率曲线应看作是不定参数。,油气水的PVT性质,来自于实验室的实验结果，视为确定参数。,油水界面、油气界面,在资料不多的情况下，允许在一定范围内修改,初始流体饱和度和初始压力,认为是确定参数。必要时允许小范围内修改。,C. 主要历史拟合指标及影响参数,数值模拟的过程,5.历史拟合过程及方法,油气水储量,油藏构造、地层厚度、孔隙度、有效厚度、油水（油气）界面、油气饱和度（场）、束缚水饱和度（场）、毛管压力、油气水体积系数、溶解气油比、水体大小。,地层压力,构造断层、地层厚度、夹层和隔层、孔隙度、渗透率、参考深度、压力梯

16、度、压力场、水体大小、油气水压缩系数,含水率或 产量,1油气水储量、油水（油气）界面、油气水饱和度（场）、井网格位置；2构造断层、夹层和隔层、尖灭区；3油气水粘度、相渗曲线（束缚水、残余油（气）、端点值）、过渡带（毛管压力）；4渗透率、孔隙度；5网格形状与类型、网格步长与垂向厚度、油气藏模型类型、井层间产出量矛盾；6地层厚度、有效厚度、水体大小、地层压力；7油气水比重、体积系数、溶解气油比。（基本上按影响从大到小的顺序排列）,C. 主要历史拟合指标及影响参数,数值模拟的过程,5.历史拟合过程及方法,单井流压,在地层压力、含水率拟合差不多后还需调整以下参数：有效厚度、渗透率、油气水体积系数和粘度

17、、溶解气油比、井内径、压力等效半径、表皮系数、井所在网格打开程度等。,生产气油比,主要与溶解气油比、泡点压力、相渗曲线、渗透率、地层压力、夹层和隔层等参数有关。,饱和度、压力场分布,取决于含水率、地层压力、流压等的拟合情况，但经常需修改以下参数：原始饱和度和压力场分布、渗透率、孔隙度、水体大小、断层封堵性等。,目 录,* 数值模拟的过程 * ECLIPSE office介绍 * 数值模型的建立 * 其他模块的介绍,Eclipse Office 介绍,数据输入,模型运算,结果查看,输出报告查看,Eclipse Office 介绍,Eclipse Office 介绍,Eclipse Office

18、介绍,Data模块的主要部分,Eclipse Office 介绍,Case Definition,Grid,PVT,SCAL,模型的特性参数(维数、相态等）,网格大小及油藏物性等参数,流体岩石高压物性,油气水相对渗透率曲线,Eclipse Office 介绍,Initialization,Schedule,Summary,油气藏初始条件（压力、含水饱和度、含气饱和度、溶解气油比）,井定义以及生产数据,Regions,平衡区分布（可选择）,输出参数（可选择）,Eclipse Office 介绍,Eclipse Office 介绍,Eclipse Office 介绍,Eclipse Office

19、介绍,Eclipse Office 介绍,Eclipse Office 介绍,Eclipse Office 介绍,Eclipse Office 介绍,Eclipse Office 介绍,Eclipse Office 介绍,Eclipse Office 介绍,Eclipse Office 介绍,Eclipse Office 介绍,Eclipse Office 介绍,Eclipse Office 介绍,Eclipse Office 介绍,Eclipse Office 介绍,Eclipse Office 介绍,Eclipse Office 介绍,Eclipse Office 介绍,相渗分区、储量分区

20、、PVT分区,Eclipse Office 介绍,定义井的位置、射孔以及生产方式,Eclipse Office 介绍,Eclipse Office 介绍,数值模型的构成： 静态地质模型+流体属性+动态生产数据 +相应的输入输出控制项 界面操作简单明了，DATA文件的书写方便快捷。 软件界面操作与DATE文件数据对应关系,Eclipse Office 介绍,总体结构,数据文件解释,RUNSPEC,GRID,EDIT,PROPS,模型的一般特性参数,网格划分及岩石特性等参数,网格特性参数修改（可选择）,流体性质、毛管压力及相对渗透率等参数,Eclipse Office 介绍,总体结构,数据文件解释

21、,REGIONS,SOLUTION,SUMMARY,SCHEDULE,平衡区分布（可选择）,油藏初始条件,输出参数（可选择）,井定义以及生产数据,Eclipse Office 介绍,RUNSPEC,1.模型标题 2.模拟起始时间 3.单位：Field、Metric、Lab 4.模拟的相态:Oil、Water、Gas、Disgas,5.模型网格划分,Eclipse Office 介绍,GRID,1.网格步长 2.顶部构造的深度 3.孔隙度 4.渗透率（Kx，Ky，Kz） 5.净毛比,Eclipse Office 介绍,PROPS,1.PVT数据 油、气、水 2.岩石压缩系数 3.油、气、水的密度

22、 4.油水、油气、气水相渗数据表,Eclipse Office 介绍,REGIONS,1.平衡区的分布 2.各平衡区的PVT表分配 3.各平衡区的流体等,Eclipse Office 介绍,SOLUTION,1.油-水、油-气界面 2.原始压力 3.原始气油比 4.水体等,Eclipse Office 介绍,SUMMARY,1.网格块压力、饱和度等 2.单井和井组的采气速度、累积采气量等 3.区块储量、采出程度等 4.整个模拟油藏的采气速度、累积采气量等,Eclipse Office 介绍,SCHEDULE,1.单井、井组定义 2.单井完井定义 3.生产条件限制 4.模拟时间定义,Eclips

23、e Office局部网格加密,可分为均匀加密与非均与加密,CARFIN - Cartesian Local Grid Refinement QQ 1 5 5 5 1 1 5 7 1 1* / ENDFIN,均匀加密,Eclipse Office局部网格加密,REFINE QQ / NYFIN 7 / ENDFIN REFINE QQ / HYFIN 25 15 9 2 9 15 25 /,非均匀加密,若想对X方向网格进行非均匀加密，使用NXFIN与HXFIN关键字,Eclipse Office局部网格加密,局部网格加密前 WELSPECS COMPDAT WCONPROD RPTSCHED R

24、PTRST -WELSPECS W1 QQ 26 26 1* OIL 1* STD SHUT YES 1* SEG 3* STD / 局部网格加密后 WELSPECL COMPDATL WCONPROD RPTSCHED RPTRST -WELSPECL W1 QQ CAR1 6 6 1* OIL 1* STD SHUT YES 1* SEG 3* STD / /,局部网格加密后SCHEDULE部分的相应变化,Eclipse Office水体,水体可以分为数值、网格、解析或流动水体 水体的个数和水体所连接的最大网格数目在RUNSPEC部分用关键字AQUDIMS指定 数值水体和网格水体都是在GR

25、ID部分指定 解析水体和流动水体在SOLUTION部分指定,Eclipse Office水体,数值水体的指定,AQUNUM - - Numerical Aquifer Assignments - 1 1 1 22 250000 1000 1* 300 1* 126 1 1 / 1 1 51 22 250000 1000 1* 300 1* 126 1 1 / 1 51 1 22 250000 1000 1* 300 1* 126 1 1 / 1 51 51 22 250000 1000 1* 300 1* 126 1 1 / 1 26 26 22 250000 1000 1* 300 1* 1

26、26 1 1 / / AQUCON - - Numerical Aquifer Connections - 1 1 51 1 51 21 22 K+ 1* 1* NO 1* /,Eclipse Office水体,解析水体的指定,解析水体包括Fetkovich水体，Carter-Tracy水体和常流量水体 在同一个模型内部可以使用不同类型的水体，但不能同时使用Fetkovich水体，Carter-Tracy水体,Eclipse Office水体,Fetkovich水体的指定,AQUFET - Fetkovich Aquifer Data 1350 126 2000000000000 5.5e-0

27、05 300 1 1 51 1 51 21 21 K+ 1* / /,Carter-Tracy水体的指定,AQUCT 1 1350 126 300 0.25 5.5E-5 250 10 30 1 1 1* / / AQUANCON 1 1 51 1 51 21 21 K+ 1* 1* NO / /,目 录,* 数值模拟的过程 * ECLIPSE office 介绍 * 数值模型的建立 * 其他模块的介绍,数值模型的建立,需要从Petrel模型中导出： 结构模型（网格大小、构造、ACTNUM） 属性模型（孔、渗、饱、净毛比） 井轨迹数据,数值模型的建立,导出结构模型,数值模型的建立,导出结构模型

28、,数值模型的建立,导出属性模型,数值模型的建立,导出属性模型,数值模型的建立,导出井轨迹数据,数值模型的建立,导出井轨迹数据,RUNSPEC TITLE -定义模型名称 GAS-WATER TEST CASE DIMENS -定义模型网格维数 61 68 29 / WATER GAS MESSAGES 8* 1000000 100000000 2* / METRIC-定义单位 REGDIMS-定义分区维数 5 5 0 0 / TABDIMS-定义PVT表维数 - NoSatTabl MaxNodesSatTab MaxFIPReg MaxSatEndpointsDepthTab - NoPVT

29、Tab MaxPressNodes MaxRsRvNodes 1 1 40 40 5 15 / WELLDIMS-定义井的维数 - MaxNo MaxPerf MaxGroup MaxWell/Group 300 14 1 300 / VFPPDIMS-定义VFP的维数 11 14 13 1 0 2 / START-定义模型起始时间 01 aug 2007 / NSTACK-堆栈设置 10 /,数值模型的建立,定义模型中的相,RUNSPEC部分,数值模型的建立,GRID = NOECHO INCLUDE geometry.inc / INCLUDE poro.inc / INCLUDE ntg

30、.inc / INCLUDE kx.inc / COPY PERMX PERMY/ PERMX PERMZ/ / MULTIPLY PERMZ 0.01/ / INIT NEWTRAN RPTGRID FIELD 10:01 2 JAN 90 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 /,GRID部分,数值模型的建立,PROPS = PVTW - Water PVT Properties 241.76 1.001 4.61e-005 0.46 1* / ROCK - Rock Properties 241.76 7.235e-5 / PVZ

31、G - Dry Gas PVT Properties (using Z-factors) 85 / 80 0.9427 0.0145 90 0.9353 0.014875 100 0.9282 0.015375 110 0.9222 0.015625 120 0.9164 0.016 130 0.9113 0.016375 140 0.9068 0.016625 150 0.903 0.017125 160 0.9008 0.017375 170 0.8996 0.017625 180 0.8995 0.017875 190 0.9006 0.018375 200 0.9027 0.01862

32、5 210 0.9058 0.019 220 0.9099 0.019375 241.76 0.9189 0.020325 /,PROPS部分,数值模型的建立,GRAVITY - Fluid Gravities at Surface Conditions 40 1.007 0.6335 / SGWFN 0.065 0 0.4 0.014 0.195 0.025 0.27 0.018 0.247 0.04 0.23 0.02 0.326 0.08 0.18 0.025 0.378 0.13 0.15 0.03 0.43 0.18 0.13 0.035 0.534 0.33 0.09 0.053

33、0.586 0.42 0.07 0.064 0.6 0.45 0.062 0.07 0.62 0.52 0.057 0.08 0.64 0.58 0.051 0.09 0.67 0.68 0.04 0.11 0.7 0.8 0.022 0.13 0.74 1 0 0.15 / RPTPROPS 0 / /,PROPS部分,数值模型的建立,REGIONS -Equilibration Region -定义相渗分区、储量分区以及PVT分区 RPTREGS 0 /,REGIONS部分,数值模型的建立,SOLUTION INCLUDE sw.inc / PRVD 1197.80 236.850 134

34、0.70 239.136 / RPTSOL FIELD 11:09 6 FEB 90 0 0 0 0 0 0 2 2 2 2 0 2 2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 /,SOLUTION部分,数值模型的建立,SUMMARY RGIP 1 / RGIP 2 / RGIP 3 / RGIP 4 / RGIP 5 / FGIP FGE FGDCQ FGPR FGSR FGDC FWGR FGPT,GGPT / GGE / GGPR / GGSR / GGDC / GWGR / GP

35、R / RPR /,WGPR / WGPT / WGPRH / WGPTH / WWPR / WWPT / WWPRH / WWPTH /,SUMMARY部分,数值模型的建立,SCHEDULE RPTSCHED 1 0 1 0 0 0 2 1 2 1 2 2 1 1 0 / INCLUDE VFP.vfp/ INCLUDE SCH.SCH /,SCHEDULE部分,数值模型的建立,VFP表,数值模型的建立,VFP表,数值模型的建立,VFP表,数值模型的建立,VFP表,数值模型的建立,VFP表,数值模型的建立,VFP表,数值模型的建立,VFP表,数值模型的建立运行,数值模型的建立运行,数值模型的

36、建立运行,数值模型的建立运行,运行主界面,数值模型的建立运行,运行过程中产生的warning以及error,此界面中的warning以及error还可以在Report中显示,数值模型的建立结果查看,数值模型的建立结果查看,数值模型的建立结果查看,数值模型的建立结果查看,数值模型的建立结果查看,数值模型的建立结果查看,数值模型的建立结果查看,数值模型的建立结果查看,数值模型的建立结果查看,数值模型的建立结果查看,数值模型的建立结果查看,数值模型的建立结果查看,相同类型曲线间的转换,不同类型曲线间的转换,曲线的删除,数值模型的建立结果查看,数值模型的建立结果查看,数值模型的建立结果查看,数值模型的

37、建立结果查看,数值模型的建立结果查看,数值模型的建立结果查看,数值模型的建立结果查看,数值模型的建立结果查看,数值模型的建立结果查看,数值模型的建立结果查看,数值模型的建立结果查看,如何解决数模计算的收敛性问题,一、数模的收敛性,1、报告步： 一个数模作业包括多个报告步，报告步是用户设置要求多长时间输出运行报告，比如可以每个月，每季度或每年输出运行报告，运行报告包括产量报告和动态场（重启）报告。在ECLIPSE软件中，报告步是通过DATES和TSTEP关键字来设置的。2、时间步： 一个报告步包括多个时间步，时间步是软件自动设置，即通过多个时间步的计算来达到下一个报告步。假如报告步为一个月，在缺

38、省条件下，ECLISPE第一个时间步取一天，然后以三倍增加，即第二个时间步取三天，然后取九天，下一个时间步是17天来达到30天的报告步，然后会以每30天的时间步来计算。时间步可以通过TUNING关键字来修改。3、非线形迭代：一个时间步包括多次非线形迭代。在缺省情况下，ECLIPSE如果通过12次的非线形迭代没有收敛，ECLIPSE将对时间步减小10倍。比如下一个时间步应该是30天，如果通过12次的迭代计算不能达到收敛，ECLIPSE将把时间步缩短为3天。下一个时间步将以1.25倍增长，即3.75天，4.68天，。如果在计算过程中经常发生时间步的截断，计算将很慢。,如何解决数模计算的收敛性问题,

39、一、数模的收敛性,4、线形迭代： 一个非线形迭代包括多次线形迭代。线形迭代是解矩阵。 在ECLIPSE输出报告PRT文件中可以找到时间步，迭代次数的信息， STEP 10 TIME= 100.00 DAYS ( +10.0 DAYS REPT 5 ITS) (1-FEB-2008) “STEP 10” : 说明这是第10个时间步。 “TIME= 100.00 DAYS”： 说明现在模拟到第100天。 “+10.0 DAYS”： 说明这个时间步是10天。 “REPT ： 说明为什么选10天做为时间步，REPT是指由于到了下一个报告步。 “5 ITS: 说明此10天时间步需要5次非线形迭代。 ”(

40、1-FEB-2008)“： 现在的模拟时间。 模拟计算的时间取决于时间步的大小，如果模型没有发生时间步的截断而且能保持长的时间步，那表明该模型没有收敛性问题，反之如果经常发生时间步截断，那模型计算将很慢，收敛性差。时间步的大小主要取决于非线形迭代次数。如果模型只用一次非线形迭代计算就可以收敛，那表明模型很容易收敛，如果需要2到3次，模型较易收敛，如果需要4到9次，那模型不易收敛，大于10次的化模型可能有问题，如果大于12次，时间步将截断。,如何解决数模计算的收敛性问题,一、数模的收敛性,在PRT文件中如果看到以下信息： PROBLEM: AT TIME 200 DAYS (1-FEB-2009

41、): NON-LINEAR EQUATION CONVERGENCE FAILURE ITERATION LIMIT REACHED - TIME STEP CHOPPED FROM 10 STEP 20 TIME= 200.00 DAYS ( +1.0 DAYS CHOP 5 ITS) (1-FEB-2009) 那表明时间步发生了截断。 （注： 另外如果你见到如下信息： WARNING AT TIME 0.0 DAYS (1-MAR-2004): LINEAR EQUATIONS NOT FULLY CONVERGED - RUN MAY GO FASTER IF YOU INCREASE

42、LITMX (=25 - TUNING KEYWORD) 你可以不必管。这只是线形方程不收敛） 除了REPT,CHOP外，在RPT文件中还常见以下信息来表明为什么选择现在的时间步： INIT: 表明是初始时间步 TRNC: 为满足时间截断误差 MINS: 最小时间步 MAXS: 最大时间步 HALF: 接近报告步时的时间步取半 DIFF: 时间步截断CHOP之后的增长,如何解决数模计算的收敛性问题,二、如何解决数模计算的收敛性问题,模型不收敛的原因很多，网格参数，属性参数，流体PVT参数，岩石相渗曲线，毛管压力曲线，相渗曲线端点标定，初始化，井轨迹，垂直管流表都会造成模型不收敛，下面分别介绍各

43、部分如何造成不收敛及如何解决。 1、网格部分： 网格正交性差和网格尺寸相差太大是导致不收敛的主要原因之一。正交性差会给矩阵求解带来困难，而网格尺寸相差大会导致孔隙体积相差很大，大孔隙体积流到小孔隙体积常会造成不收敛。 解决办法： 网格正交性差通常是在建角点网格时为描述断层或裂缝的走向而造成的。在此情况下，最好能使边界与主断层或裂缝走向平行，这样一方面网格可以很好地描述断层或裂缝，另一方面正交性也很好。 在平面上最好让网格大小能够较均匀，在没有井的地方网格可以很大，但最好能够从大到小均匀过渡。纵向上有的层厚，有的薄，最好把厚层能再细分。在检查模型时应该每层每层都在三维显示中检查。径向局部网格加密

44、时里面最小的网格不要太小。在ECLIPSE里用MINPV关键字可以把小于设定孔隙体积的网格设为死网格，这样通常会有用。,如何解决数模计算的收敛性问题,二、如何解决数模计算的收敛性问题,2、属性参数： 不合理的插值计算会导致属性分布很差，如果是从地质模型粗化为数模模型，通常问题不大，只是有时候数模人员自己插值时会有问题。 解决办法： 有可能尽量用地质模型的数据，自己插值时可以加一些控制点使属性合理分布。X,Y方向的渗透率最好相等或级差不大。在井连通网格的Z方向渗透率不要设为0，如果想控制垂向流动，可给一个很小的值。3、流体PVT参数： 流体PVT参数会有两种可能的问题，一是数据不合理导致了负总压

45、缩系数，二是压力或气油比范围给的不够导致模型对PVT参数进行了外插。 解决办法： 检查PRT文件中的WARNING信息，如果在油藏压力范围内有负总压缩系数的警告，应该修改PVT参数，否则的化会有收敛性问题。如果负总压缩系数是在油藏压力范围之外，可以忽略该警告。此部分的修改主要可以小规模修改油和气的FVF和RS。,如何解决数模计算的收敛性问题,二、如何解决数模计算的收敛性问题,4、岩石相渗曲线和毛管压力曲线： ECLIPSE不会对输入模型的相渗曲线和毛管压力曲线进行光滑，将会应用每一个输入饱和度和相渗值，所以要保证输入的参数是合理的。通常的问题有： （1） 饱和度和相对渗透率的数据位数过多。 （

46、2） 饱和度值太接近，导致相渗曲线的倾角变化很大。 （3） 饱和度有很小变化但相对渗透率发生了很大变化。 解决办法： （1）饱和度和相对渗透率最多给两位小数就够了。 （2）检查相渗曲线的导数 （3）将临界饱和度和束缚饱和度设为不同的值。5、端点标定： 在应用端点标定时，有时标定完后的相渗曲线倾角很大，标定后的毛管力很大。 解决办法： （1）在三维显示中检查标定完的PCW,可以给PCW一个最大值来控制毛管压力。 （2）输出每个网格标定后的相渗曲线进行检查。,如何解决数模计算的收敛性问题,二、如何解决数模计算的收敛性问题,6、初始化： 初始化最容易发生的问题是在初始时模型不稳定，流体在初始条件下就

47、会发生流动，这也会导致模型不收敛。造成模型初始不稳定的主要有： （1） 手工赋网格饱和度和压力值。 （2）拟合初始含水饱和度。 解决办法： （1）尽量不要直接为网格赋压力和饱和度值，尽量由模型通过油水界面及参考压力来进行初始化计算。 （2）要想拟合地质提供的初始含水饱和度分布，应该进行毛管压力的端点标定，这样毛管压力会稳住每个网格的水，在初始条件下不会流动。 （3）可以通过让模型在没有任何井的情况下计算十年来检查初始条件下模型是否稳定，如果10年的计算模型压力和饱和度度没有变化，说明模型初始是稳定的。,如何解决数模计算的收敛性问题,二、如何解决数模计算的收敛性问题,7、井轨迹： 在进行井处理时

48、井可能以之字型在网格中窜过，有可能发生井的实际窜过方向与模型关键字定义的方向不符，这也会导致不收敛。 解决办法： （1） 在三维显示中检查井轨迹。 （2） 如果井已经关掉，在模拟时不要给零产量，要用关键字把井关掉。 （3） 检查井射孔，井不要射在孤立的网格上。8、垂直管流曲线： 有了垂直管流曲线很容易导致模型不收敛，这有两种可能： （1）曲线有交叉。 （2）曲线发生了外插。 解决办法： （1） 用前处理软件（ECLIPSE中的VFPi)检查曲线。 （2）在ECLIPSE中加EXTRAPMS关键字可以要求输出如果发生VFP插值后的警告信息。 （3）曲线应该覆盖所有井口压力，含水，油气比及产量。

49、（4）在ECLIPSE用WVFPEXP。,目 录,* 数值模拟的过程 * ECLIPSE office 介绍 * 数值模型的建立 * 其他模块的介绍,其他模块的介绍,其他模块,FloViz 三维模型的查看,Schedule 生产动态资料处理,FloGrid 角点网格转块中心网格,NWM 近井筒模型,其他模块的介绍-FloViz,其他模块的介绍-FloViz,其他模块的介绍-FloViz,其他模块的介绍-FloViz,其他模块的介绍-FloViz,其他模块的介绍-FloViz,其他模块的介绍-FloViz,其他模块的介绍,其他模块,FloViz 三维模型的查看,Schedule 生产动态资料处理

50、,FloGrid 角点网格转块中心网格,NWM 近井筒模型,其他模块的介绍-Schedule,Schedule模块需要6个文件： *.egrid，*.init-是不加schedule在office中空运算产生的 *.net-井组文件，根据需要手工输入 *.trj-井轨迹文件，从petrel中导出 *.vol-井史文件，根据生产历史整理 *.ev-井事件文件，根据实际情况整理,其他模块的介绍-Schedule,各文件格式,*DATE SOS *GROUPNODE zi FIELD *LEAFNODE well1zi well2zi well3zi well4zi well5zi well6zi

51、well7zi well8zi,net文件格式,*METRIC *DAILY *IGNORE_MISSING *HRS_IN_DAYS *WELL *DATE *DAYS *THP*GAS*WATER -NAME YYYYMMDD HRS BARSA SM3/DAY SM3/DAY well1 20070829 21 191 9732 0.31 well1 20070830 24 183 11439 0.14 well1 20070831 24 171 11212 0.696 well1 20070901 24 171 11701 0.525 well1 20070902 24 158 113

52、32 0.825 well1 20070903 24 143 13093 0.456 well1 20070904 24 143 12834 0.897 well1 20070905 24 144 11192 0.627 well1 20070906 24 144 12186 0.81 well1 20070907 24 144 12591 0.93,vol文件格式,其他模块的介绍-Schedule,UNITS METRES MAPUNITS METRES MAPAXES 19379934.590476 4220935.666959 19379934.590476 4219935.666959

53、 19380934.590476 4219935.666959 TRAJECTORY_COLUMN_ORDER MD_ENTRY GRID_I GRID_J GRID_K WELL_ENTRY ENTRY_FACE MD_EXIT WELL_EXIT EXIT_FACE WELLNAME well1 WELLHEAD_I 108 WELLHEAD_J 62 TRAJECTORY 2449.80 108 62 1 19413142 4161934 1333.43 Z- 2476.60 19413142 4161934 1360.23 Z+ 2476.60 108 62 2 19413142 4161934 1360.23 Z- 2510.00 19413142 4161934 1393.63 Z+ END_TRAJECTORY 2611.800338 19413142 0000 41619340000 1495.430338 WELLNAME well2 WELLHEAD_I 157 WELLHEAD_J 13