油藏数值模拟原理.pptx

-1-2006年年4月月13日日李建芳李建芳油藏数值模拟原理油藏数值模拟原理黑油模型-2-黑油模型简介黑油模型简介黑油模型是指油质较重性质的油藏类型。黑油模型是指油质较重性质的油藏类型。黑油模型是最完善、最成熟，也是应用最黑油模型是最完善、最成熟，也是应用最为广泛的模型。为广泛的模型。是油藏数值模拟的基础，其它模型大都是黑油模是油藏数值模拟的基础，其它模型大都是黑油模型的扩展。型的扩展。目的：软件这样一个目的：软件这样一个“黑箱黑箱”是如何操作的，以是如何操作的，以便指导我们更好地去应用软件。便指导我们更好地去应用软件。-3-黑油模型简介黑油模型简介1.黑油模型的基本假设黑油模型的基本假设2.单相渗流黑油模型基本微分方程单相渗流黑油模型基本微分方程3.三维三相黑油模型基本微分方程三维三相黑油模型基本微分方程4.初边值条件初边值条件5.网格系统网格系统6.黑油模型的差分方程黑油模型的差分方程7.差分方程的线性化差分方程的线性化8.线性代数方程组的求解线性代数方程组的求解9.黑油模型的主要数据流黑油模型的主要数据流-4-1、黑油模型基本假设、黑油模型基本假设（1）油藏中的渗流是等温渗流。油藏中的渗流是等温渗流。（2）油藏中最多只有油、气、水三相，每一相均遵守达油藏中最多只有油、气、水三相，每一相均遵守达西定律。西定律。（3）油油藏藏烃烃类类只只含含有有油油、气气两两个个组组分分。在在油油藏藏状状态态下下，油油气气两两组组分分可可能能形形成成油油气气两两相相，油油组组分分完完全全存存在在于于油油相相内内，气气组组分分则则可可以以以以自自由由气气的的方方式式存存在在于于气气相相中中，也也可可以以以以溶溶解解气气的的方方式式存存在在于于油油相相中中，所所以以地地层层内内油油相相为为油油组组分分和和气气组组分分的的某某种种组组合合。在在常常规规油油田田中中，一一般不考虑油组分向气组分挥发的现象。般不考虑油组分向气组分挥发的现象。（4）油油藏藏中中气气体体的的溶溶解解和和逸逸出出是是瞬瞬间间完完成成的的，即即认认为为油油藏中油气两相瞬时达到相平衡状态。藏中油气两相瞬时达到相平衡状态。（5）油水之间不互溶；天然气也假定不溶于水。）油水之间不互溶；天然气也假定不溶于水。-5-2.单相渗流单相渗流基本微分方程基本微分方程单相渗流黑油模型基本微分方程单相渗流黑油模型基本微分方程黑油模型基本微分方程主要是由黑油模型基本微分方程主要是由达西公式达西公式(达西达西定定律律)和和连续性方程连续性方程(物质守恒定律物质守恒定律)所构成所构成一维单相渗流的一维单相渗流的Darcy公式为：公式为：三维单相渗流的三维单相渗流的Darcy公式为：公式为：-6-渗流速度是一个空间向量，用分量表示为：渗流速度是一个空间向量，用分量表示为：渗流速度矢量；渗流速度矢量；压力；压力；势函数势函数绝对渗透率；绝对渗透率；重力加速度常数；重力加速度常数；粘度；粘度；垂向坐标；垂向坐标；密度；密度；2.单相渗流单相渗流基本微分方程基本微分方程-7-Reservoir Simulation IIIGringarten,2002Data from all sources-8-2.单相渗流单相渗流基本微分方程基本微分方程根据物质守恒原理，在单位时间内根据物质守恒原理，在单位时间内流入单元内的流体质量流入单元内的流体质量流出单元的流体质量流出单元的流体质量=单元内流体质量的变化单元内流体质量的变化取渗流场中一个微小六面体体积单元来研究取渗流场中一个微小六面体体积单元来研究-9-10-2.单相渗流单相渗流基本微分方程基本微分方程该六面体单元的中心点坐标为（该六面体单元的中心点坐标为（x，y，z），其），其每一侧面的质量流速均以其侧面的中心点的质量每一侧面的质量流速均以其侧面的中心点的质量来代替。来代替。方向流入质量方向流入质量=方向流出质量方向流出质量=方向流入质量方向流入质量=方向流出质量方向流出质量=方向流入质量方向流入质量=方向流出质量方向流出质量=单元体内流体质量的变化单元体内流体质量的变化=-11-根据根据物质守恒定律物质守恒定律：将上式两边同除以将上式两边同除以，2.单相渗流单相渗流基本微分方程基本微分方程-12-并令并令，把源汇项（井）加入到方程中，得到把源汇项（井）加入到方程中，得到单相渗流单相渗流连续性方程连续性方程：2.单相渗流单相渗流基本微分方程基本微分方程-13-用用Hamilton算子算子表示，并将达西公式代入，得表示，并将达西公式代入，得到，到，单相渗流微分方程（流动方程）：单相渗流微分方程（流动方程）：生产井生产井注入井注入井关关井井2.单相渗流单相渗流基本微分方程基本微分方程流动项源汇项累积项-14-这就是地下流体所遵循的渗流规律。这就是地下流体所遵循的渗流规律。总之，渗流基本微分方程包含三部分内容总之，渗流基本微分方程包含三部分内容:流动项流动项、源汇项源汇项以及以及累积项累积项渗流基本微分方程由两个定律控制：渗流基本微分方程由两个定律控制：达西定律与物质守恒定律达西定律与物质守恒定律压力场和饱和度场的分布是流体流动的结果，流压力场和饱和度场的分布是流体流动的结果，流动规律由达西定律来确定，流量由物质守恒来确动规律由达西定律来确定，流量由物质守恒来确定，这两个规律是数值模拟的定，这两个规律是数值模拟的关键关键所在。所在。2.单相渗流单相渗流基本微分方程基本微分方程-15-将单相渗流达西定律推广到多相渗流中，得到将单相渗流达西定律推广到多相渗流中，得到三相流动达西公式：三相流动达西公式：式中，式中，w，o，g水、油、气诸相下标。水、油、气诸相下标。相对渗透率；相对渗透率；3.三维三相渗流基本微分方程三维三相渗流基本微分方程-16-对油、水、气三相，每一相运用物质守恒定律，对油、水、气三相，每一相运用物质守恒定律，可以建立以下可以建立以下连续性方程连续性方程3.三维三相渗流基本微分方程三维三相渗流基本微分方程-17-把达西公式代入连续性方程，得到把达西公式代入连续性方程，得到三维三相渗流基本微分方程三维三相渗流基本微分方程3.三维三相渗流基本微分方程三维三相渗流基本微分方程相对渗透率、毛管力是饱和度函数相对渗透率、毛管力是饱和度函数,而粘度、体积系数而粘度、体积系数孔隙度与密度均是压力的函数孔隙度与密度均是压力的函数-18-3.三维三相渗流基本微分方程三维三相渗流基本微分方程令令-19-上述上述T的物理意义是反映相邻网格间的流动性，的物理意义是反映相邻网格间的流动性，又叫传导率（又叫传导率（transmissibility)3.三维三相渗流基本微分方程三维三相渗流基本微分方程-20-3.三维三相渗流基本微分方程三维三相渗流基本微分方程求解变量求解变量-21-3.三维三相渗流基本微分方程三维三相渗流基本微分方程还要补充一些方程还要补充一些方程饱和度饱和度：油水毛管力：油水毛管力：油气毛管力：油气毛管力：相对渗透率和毛管力是饱相对渗透率和毛管力是饱和度函数：和度函数：-22-Stone公式：公式：式中，式中，束缚水饱和度束缚水饱和度 油水两相流动时油相相对渗透率油水两相流动时油相相对渗透率 油气两相流动时油相相对渗透率油气两相流动时油相相对渗透率 3.三维三相渗流基本微分方程三维三相渗流基本微分方程-23-3.三维三相渗流基本微分方程三维三相渗流基本微分方程流体流体PVT性质性质水相：水相：气相：气相：（Z)油相：随压力变化，相态会发生变化。油相：随压力变化，相态会发生变化。三相状态：三相状态：两相状态：两相状态：岩石的高压物性岩石的高压物性相渗曲线以及流体相渗曲线以及流体PVT性质，以表格形式给出，性质，以表格形式给出，称为静态数据。称为静态数据。-24-3.三维三相渗流基本微分方程三维三相渗流基本微分方程实际求解变量实际求解变量初始化输入数据初始化输入数据ljfinit.txt油相流体性质与压力和饱和压力的关系油相流体性质与压力和饱和压力的关系-25-产量项（作源汇项处理）（动态数据）产量项（作源汇项处理）（动态数据）3.三维三相渗流基本微分方程三维三相渗流基本微分方程-26-3.三维三相渗流基本微分方程三维三相渗流基本微分方程其中，其中，在井基准面深度在井基准面深度 上的井底压力。上的井底压力。节点等效泄油半径。节点等效泄油半径。井筒半径。井筒半径。XX，YY，ZZ 网格节点网格节点x x，y y和和z z方向步长方向步长 PI叫采油指数，叫采油指数，通常写成通常写成KH,可以直接输入可以直接输入井数据又叫动态数据井数据又叫动态数据ljfmodel.txt-27-4.初边值条件初边值条件油气藏外边界条件油气藏外边界条件:第一类边界第一类边界条件条件 P=f(x,y,z,t)第二类边界第二类边界条件条件 第三类边界条件第三类边界条件:-28-4.初边值条件初边值条件4外边界外边界封闭边界封闭边界:尖灭、断层、圈闭尖灭、断层、圈闭流动边界：边、底水流动边界：边、底水4内边界，即内边界，即井的生产条件井的生产条件定产边界条件（定产边界条件（rateconstraint):给定产液量、产油量、给定产液量、产油量、产气量、注水量、注气量产气量、注水量、注气量定压边界条件定压边界条件(pressureconstraint):给定井底流压给定井底流压-29-4.初边值条件初边值条件油藏初始条件油藏初始条件:-30-5.网格系统网格系统-31-在一般情况下在一般情况下流动方程流动方程求不出解析解，只能用离散求不出解析解，只能用离散化方法求数值解。化方法求数值解。离离散散化化方方法法，首首先先要要把把求求解解区区域域按按一一定定的的网网格格系系统统进进行行剖剖分分。网网格格剖剖分分方方法法有有很很多多，像像直直角角坐坐标标网网格格、径径向向网网格格、角角点点网网格格、PEBI网网格格等等。目目前前，商商用用软软件件中中大大都都采采用用矩矩形形网网格格系系统统。离离散散化化方方法法主主要要有有：有有限限差差分分（FiniteDifference)、有有限限元元(FiniteElement)以以及及流流线线法法(StreamLine)。比比较较成成熟熟的的是是有有限限差差分分方方法法。有有限限差差分分方方法法大大多多空空间间变变量量采采用用网网格格块块中中心心（BlockCenter)差差分分,时时间变量按间变量按向前差分方法向前差分方法。5.网格系统网格系统-32-5.网格系统网格系统:矩形网格矩形网格-33-34-5.网格系统网格系统:径向网格系统径向网格系统读取网格数据时，R方向循环最快，然后是 方向，最后是Z方向径向网格数据读取规则-35-5.网格系统网格系统:角点网格角点网格CornerPoint-36-块中心网格与角点网格的比较块中心网格与角点网格的比较块中心网格表示的含有断层的倾斜构造块中心网格表示的含有断层的倾斜构造 角点网格表示的含有断层的倾斜构造角点网格表示的含有断层的倾斜构造-37-5.网格系统网格系统:块中心网格的数据结构块中心网格的数据结构l模型被分为模型被分为20510个网格区域。个网格区域。l网格从（网格从（1，1，1）开始向下倾斜。）开始向下倾斜。l各网格块在各网格块在X方向上是方向上是300ft，在，在Y方向上是方向上是1000ft。l层厚度从上至下分别是层厚度从上至下分别是32，22，20，4，32，4，26，26，4，28ft-38-5.网格系统网格系统:块中心网格的数据结构块中心网格的数据结构前前20个个TOPS定义网格定义网格(1,1,1)到到(20,1,1)6855.0006865.0006875.0006885.0006895.0006905.0006915.0006925.0006935.0006945.0007005.0007015.0007025.0007035.0007045.0007055.0007065.0007075.0007085.0007095.000下面下面20个个TOPS定义网格定义网格(1,2,1)到到(20,2,1)6930.0006940.0006950.0006960.0006970.0006980.0006990.0007000.0007010.0007020.0007080.0007090.0007100.0007110.0007120.0007130.0007140.0007150.0007160.0007170.000下面下面20个个TOPS定义网格定义网格(1,3,1)到到(20,3,1)7030.0007040.0007050.0007060.0007070.0007080.0007090.0007100.0007110.0007120.0007180.0007190.0007200.0007210.0007220.0007230.0007240.0007250.0007260.0007270.000下面下面20个个TOPS定义网格定义网格(1,4,1)到到(20,4,1)7130.0007140.0007150.0007160.0007170.0007180.0007190.0007200.0007210.0007220.0007280.0007290.0007300.0007310.0007320.0007330.0007340.0007350.0007360.0007370.000下面下面20个个TOPS定义网格定义网格(1,5,1)到到(20,5,1)7205.0007215.0007225.0007235.0007245.0007255.0007265.0007275.0007285.0007295.0007355.0007365.0007375.0007385.0007395.0007405.0007415.0007425.0007435.0007445.000/这完成了第一层这完成了第一层TOPS的定义的定义-39-角点网格的数据结构角点网格的数据结构COORD此关键字定义坐标线此关键字定义坐标线X1Y1Z1X2Y2Z20.0.6825.0000.0.7023.000300.00000.6835.000300.00000.7033.000600.00000.6845.000600.00000.7043.000900.00000.6855.000900.00000.7053.0001200.0000.6865.0001200.0000.7063.000./对于对于20*10的网格模型的网格模型,需要需要21*11条坐标线，即条坐标线，即231条。条。每一条坐标线都用每一条坐标线都用6个数来定义，所以关键字个数来定义，所以关键字COORD包含有包含有1386个数。个数。ZCORN这个关键字定义网格拐点的深度，数据按照这个关键字定义网格拐点的深度，数据按照X(或或R)方向循环最快，然后是方向循环最快，然后是Y(或或THETA)方向，最后是方向，最后是Z方向的方向的顺序排列。顺序排列。6825.0006835.0006835.0006845.0006845.0006855.0006855.0006865.0006865.0006875.0006875.0006885.0006885.0006895.0006895.0006905.0006905.0006915.0006915.0006925.0006975.0006985.0006985.0006995.0006995.0007005.0007005.0007015.0007015.0007025.0007025.0007035.0007035.0007045.0007045.0007055.0007055.0007065.0007065.0007075.000./对于对于1000个网格，需要个网格，需要8000个个ZCORN值值这些只是角点网格模型的数据体中很少的一部分这些只是角点网格模型的数据体中很少的一部分-40-块中心网格与角点网格的比较块中心网格与角点网格的比较BC（块中心网格）CP（角点网格）网格描述简单网格描述复杂前处理软件不是必须的必须使用前处理软件与其它许多模拟器兼容与很少的其它模拟器兼容很难为非常规构造建立模型能够准确的为非常规构造建立模型网格数据量小网格数据量大无法区分倾斜面和断层区分倾斜面和断层很难如实的建立尖灭和剥蚀面的模型如实的建立尖灭和剥蚀面的模型沿着断层面建立的网格连接不正确，需要手工进行修改。能够正确的模拟沿着断层面层之间的接触关系容易建立径向网格模型若没有前处理软件，则很难建立径向网格模型。-41-正常连接的网格关系正常连接的网格关系粗细网格交界处的粗细网格交界处的流量计算流量计算非正常连接技术两点流量公式：两点流量公式：-42-非结构网格技术非结构网格技术4传统的结构网格传统的结构网格即规则矩形即规则矩形剖分的网格剖分的网格,具有如下不足具有如下不足:4存在较严重的网格取向效应存在较严重的网格取向效应4不能保证每口井都在网格中心不能保证每口井都在网格中心4不能很好地描述油藏形态不能很好地描述油藏形态4粗细网格间的过渡衔接性差粗细网格间的过渡衔接性差4研究新的网格技术势在必行研究新的网格技术势在必行.结构网格的不足xy好好差差井井好好开发软件-43-非结构网格技术非结构网格技术Gurpinar,2001Castellini,2001Wolfsteiner et al.,2002Prevost 2003-44-非结构网格技术非结构网格技术(Unstructured Grids)(Unstructured Grids)4常用的非结构网格常用的非结构网格4各网格中心之间连线构成三角各网格中心之间连线构成三角网网4PEBI网格（又叫垂直平分网格网格（又叫垂直平分网格PerpendicularBisectors):各三各三角形边的垂直平分线构成网格角形边的垂直平分线构成网格边界边界4CVFE网格网格控制体有限元网格控制体有限元网格(Controlvolumefiniteelement):各三角形边的中点与各三角形边的中点与重心的连线构成网格边界重心的连线构成网格边界4待解决的问题待解决的问题4非结构网格条件下代数方程组非结构网格条件下代数方程组的快速求解的快速求解CVFE网格PEBI网格开发软件-45-5.网格系统网格系统:PEBI网格网格PEBI-46-unstructured PEBI grids Locally different grids-48-非结构网格技术非结构网格技术 ChannelChannels can be modelleds can be modelled-49-2.2.非结构网格技术非结构网格技术(complex)faults(complex)faultsGeological Model of a Heavily Faulted ReservoirSimulation Model-50-1.1.概述概述 局部网格加密局部网格加密(Local Grid Refinement(Local Grid Refinement，简称，简称LGR)LGR)技术主要分：技术主要分：静态局部网格加密静态局部网格加密(Static Local Grid Refinement)(Static Local Grid Refinement)局部加密区域在整个计算过程中固定不变的，常用局部加密区域在整个计算过程中固定不变的，常用于断层、尖灭、裂缝以及井附近的加密。该技术已于断层、尖灭、裂缝以及井附近的加密。该技术已经成熟，在多家软件公司的软件产品中都有这一功经成熟，在多家软件公司的软件产品中都有这一功能。能。动态局部网格加密动态局部网格加密(Dynamic Local Grid(Dynamic Local Grid Refinement)Refinement)局部加密区域在整个计算过程中随流局部加密区域在整个计算过程中随流体的运动位置而变化，主要用于追踪驱替前缘。该体的运动位置而变化，主要用于追踪驱替前缘。该方法在研究之中，最早是方法在研究之中，最早是HeinemannHeinemann将动态局部网将动态局部网格用于水驱油藏数值模拟格用于水驱油藏数值模拟 。局部网格加密局部网格加密局部网格加密局部网格加密(Local Grid Refinement)(Local Grid Refinement)-51-Productive Area 1Productive Area 2Sealing InterbeddingAquiferAquifer局部网格加密技术局部网格加密技术-52-局部网格加密技术局部网格加密技术AquiferProductive AreaVertical Refinement Zone-53-随驱替前缘移动的动态局部网格加密系统随驱替前缘移动的动态局部网格加密系统化学驱驱替前缘动态追踪数值模拟研究化学驱驱替前缘动态追踪数值模拟研究化学驱驱替前缘动态追踪数值模拟研究-54-1.3 1.3 1.3 动态局部网格加密技术动态局部网格加密技术动态局部网格加密技术(注化学剂时的注化学剂时的注化学剂时的SoSoSo）开发软件-55-Single Well Block杂交网格技术杂交网格技术(Hybrid Grid Refinement)Horizontal Well GridComputed Results-56-开窗技术开窗技术(Windowing Technique)(Windowing Technique)IndependenttimesteppingAtanylocationSeveraldifferentgriddingoptionsareavailablewithinonemodelinthesameposition-57-Window GridBasic GridWindow polygon开窗技术开窗技术-58-开窗技术开窗技术Automaticallyandimplicitlycalculatedin/outfluxwillbeusedasavonNeumannboundarycondition-59-开窗技术开窗技术Good match required windowing-60-差分方程差分方程6.差分方程差分方程(Difference Equations)-61-6.差分方程差分方程-62-该差分方程组无论是左端还是右端都是非线该差分方程组无论是左端还是右端都是非线性的，是一组性的，是一组非线性代数方程组非线性代数方程组。非线性最强的。非线性最强的参数是相对渗透率和毛管力。这两个参数在时间参数是相对渗透率和毛管力。这两个参数在时间方面的处理不同，对计算的稳定性以及计算结果方面的处理不同，对计算的稳定性以及计算结果影响最大，也是形成形形色色解法的关键所在。影响最大，也是形成形形色色解法的关键所在。根据隐式程度的不同，数值模拟的算法有根据隐式程度的不同，数值模拟的算法有IMPES(ImplicitPressureExplicitSaturation)方方法、法、半隐式半隐式(SemiImplicitMethod)方法方法和和全隐式全隐式方法方法(FullyImplicitMethod)。IMPES：隐式求解压力显式求解饱和度。对流度：隐式求解压力显式求解饱和度。对流度中与时间有关的量均取上一时间步的值。中与时间有关的量均取上一时间步的值。6.差分方程差分方程-63-IMPES方法的优点是速度快，缺点是稳定性差方法的优点是速度快，缺点是稳定性差,尤其是锥进问题以及过泡点问题不能很好解决。尤其是锥进问题以及过泡点问题不能很好解决。因此时间步长不能太大。目前，因此时间步长不能太大。目前，IMPES方法在化方法在化学驱模型，尤其是流线法中发挥着作用。学驱模型，尤其是流线法中发挥着作用。全隐式方法全隐式方法主要采用了主要采用了NewtonRaphson迭代技迭代技术术,对方程中各项系数，包括井系数全部隐式处对方程中各项系数，包括井系数全部隐式处理。全隐式方法较之半隐式方法，具有更好的稳理。全隐式方法较之半隐式方法，具有更好的稳定性，时间步长更长，彻底解决了过泡点问题，定性，时间步长更长，彻底解决了过泡点问题，是八十年代数值模拟技术走向成熟的关键技术，是八十年代数值模拟技术走向成熟的关键技术，也是大型油藏数值模拟的主流方法。也是大型油藏数值模拟的主流方法。6.差分方程差分方程-64-全隐式方法和半隐式方法的根本差别在于：全隐式方法和半隐式方法的根本差别在于：半隐式方法半隐式方法是将非线性方程直接线性化形成是将非线性方程直接线性化形成线性代数方程组，来求解线性代数方程组，来求解n+1时刻的值。时刻的值。全隐式方法全隐式方法采用采用NewtonRaphson方法，迭方法，迭代地求解非线性方程组，得到代地求解非线性方程组，得到n+1时刻的变量。时刻的变量。用一维非线性方程表示：用一维非线性方程表示：给定初始近似给定初始近似对函数对函数在点处在点处进行一阶泰勒展开进行一阶泰勒展开,可近可近似地表示为似地表示为6.差分方程差分方程-65-半隐式：半隐式：全隐式方法：全隐式方法：6.差分方程差分方程-66-下面介绍全隐式方法。为了减小计算机舍入误下面介绍全隐式方法。为了减小计算机舍入误差的影响，差的影响，模型中不直接求压力和饱和度，而是模型中不直接求压力和饱和度，而是求其增量。求其增量。其中：其中：x代表求解变量代表求解变量n时间迭代步时间迭代步牛顿迭代步牛顿迭代步6.差分方程差分方程-67-求解变量：求解变量：，对于二相状态：对于二相状态：对于三相状态：对于三相状态：6.差分方程差分方程-68-对对方方程程组组进进行行线线性性化化处处理理。对对所所有有变变量量进进行行Taylor展展开开，保保留留线线性性部部分分。变变量量进进行行运运算算后后也也保保留留线线性性部部分分，舍舍去去高高阶阶项项。形形成成线线性性代代数数方程组。方程组。7.差分方程的线性化差分方程的线性化-69-全隐式方法形成的线性代数方程组的结构全隐式方法形成的线性代数方程组的结构7.差分方程的线性化差分方程的线性化xbA矩阵结构示意图矩阵结构示意图-70-油油藏藏数数值值模模拟拟的的线线性性代代数数方方程程组组是是大大型型稀稀疏疏矩矩阵阵，其其求求解解效效率率在在油油藏藏数数值值模模拟拟计计算算中中举举足足轻轻重重。因因为为，其其计计算算量量占占整整个个计计算算量量约约70%80%。因因此此，研研制制快快速速求求解解大大型型稀稀疏疏矩矩阵阵的的新新方方法法成成为为油油藏藏数数值模拟发展的一个重要方向。值模拟发展的一个重要方向。线性代数方程组的求解方法主要有三类：线性代数方程组的求解方法主要有三类：1）直接法：）直接法：Gauss消元、消元、D4排序的排序的Gauss消元消元2）迭代法：）迭代法：SOR(松弛迭代法）松弛迭代法）3）共共轭轭梯梯度度类类法法、预预处处理理共共轭轭梯梯度度类类法法（PCG方法）方法）8.线性代数方程组的求解线性代数方程组的求解-71-目目前前最最先先进进的的方方法法是是预预处处理理共共轭轭梯梯度度类类方方法法。BO软软件件中中采采用用RSVP方方法法。该该方方法法计计算算快快，精度高。精度高。8.线性代数方程组的求解线性代数方程组的求解-72-黑油模型油藏数值模拟器流程黑油模型油藏数值模拟器流程二、黑油模型简介二、黑油模型简介-73-8.黑油模型数据流黑油模型数据流初始程序INIT文件输出结果动态数据动态程序主模型程序输出结果输出重启文件输入重启文件拷贝文件静态数据-74-黑油模型输入数据：黑油模型输入数据：主要数据流主要数据流8.黑油模型数据流黑油模型数据流-75-一、初始化数据主要有：一、初始化数据主要有：1PVT数数据据包包括括流流体体性性质质常常数数，高高压压物物性性试试验验数据和平衡区数据。主要是：数据和平衡区数据。主要是：（1）油油、气气、水水的的地地面面密密度度和和比比重重等等常常数数，以以及计算地层水性质的有关参数。及计算地层水性质的有关参数。（2）平衡区数据，如油水界面、油气界面。平衡区数据，如油水界面、油气界面。（3 3）油）油PVT表，气表，气PVT表。表。9.黑油模型数据流黑油模型数据流-76-2岩岩石石数数据据包包括括油油水水系系统统和和油油气气系系统统的的相相对对渗渗透透率率曲曲线线和和毛毛管管压压力力曲曲线线数数据据，以以及及其其它它的的岩岩石性质数据。主要是：石性质数据。主要是：（1）输入岩石压缩系数及其参考压力。输入岩石压缩系数及其参考压力。（2）油油水水系系统统以以及及油油气气系系统统的的相相对对渗渗透透率率曲曲线线和毛管压力曲线数据。和毛管压力曲线数据。（3 3）毛管压力端点值与束缚水饱和度关系。）毛管压力端点值与束缚水饱和度关系。9.黑油模型数据流黑油模型数据流-77-3网网格格属属性性数数据据是是用用数数组组表表述述的的属属性性数数据据,主主要要来自地质建模来自地质建模,它们是：它们是：（1）油层深度数据油层深度数据 （2）孔隙度数据孔隙度数据 （3 3）渗透率数据）渗透率数据 （4 4）厚度数据）厚度数据 （5 5）有效厚度）有效厚度 9.黑油模型数据流黑油模型数据流-78-初始化程序输入以下几类卡片：初始化程序输入以下几类卡片：（1）NIT卡卡（2）一般描述卡片一般描述卡片（3）PVT数据卡片数据卡片（4）岩石类型数据卡片岩石类型数据卡片（5）数组数据数组数据（6）END卡卡每每一一类类型型卡卡片片有有引引领领关关键键字字，标标志志者者该该类类数数据据开开始始输输入入。INIT卡卡必必须须放放在在卡卡片片叠叠的的第第一一张张，END放放在在卡卡片片叠叠的的最后一张，数组数据放在其它输入数据的后面。最后一张，数组数据放在其它输入数据的后面。ljfinit.txt9.黑油模型数据流黑油模型数据流-79-二、动态模型数据主要有：二、动态模型数据主要有：1.1.模型控制数据：模型控制数据：（1）离散方程求解控制参数离散方程求解控制参数（2）线性代数方程组解法控制参数线性代数方程组解法控制参数 （3 3）时间步长控制参数）时间步长控制参数 2.2.输出控制参数输出控制参数:（1）控制井资料报告控制井资料报告（2）控制全油田、分区及分层报告控制全油田、分区及分层报告 （3 3）控制数据场报告：压力、饱和度）控制数据场报告：压力、饱和度 9.黑油模型数据流黑油模型数据流-80-3.3.井数据：井数据：（1）井位数据及射孔数据井位数据及射孔数据 （2）井的分类及生产方式井的分类及生产方式 ljfmodel.txt9.黑油模型数据流黑油模型数据流-81-