数值模拟基础及操作.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2012/5/9,#,数值模拟基础知识,物理模拟,通过采集油藏岩心和流体样品，或基于相似性原理，人工构造物理模型，在实验室进行各种模拟试验。,岩石、流体物性参数获取试验,流动规律研究试验,流体（混相、非混相）驱替试验,采收率统计分析试验,其他各种可开展的模拟试验,等,油气藏开发物理模拟与数值实验,基于,质量守衡,和,能量守衡,建立油气层渗流数学模型,用数学模型初始和边界条件、模型参数来模拟设定油藏环境,用模型变量反映油藏开发中的各种变化因素和数值计量,油藏数值模拟,数值分析,数学,模拟,数学模拟的优势：,数学模拟是一种廉价的设计手段；,便于研究操作参数和开发方式变化对开采效果的影响；,数学模拟几乎不受规模的限制；,便于理解和认识物理过程的主要特征和机理。,油藏数值模拟的作用,预测生产动态,确定所需井数,确定最佳射孔方案,确定最佳布井方式,对早期水气突破的后果进行估计,确定最佳注入量和最佳注入时间确定油藏内的流动屏障，从而估计非泻油区的存在,估算地下储气设备的存储能力和产量,确定满足天然气供应合同的最优方法,通过分别对最优、最差和最可行的开发方案进行经济评价分析，估算其金融风险,。,数学模型分类,按流体的相的数目划分,单相流模型：描述只有一相流体流动的数学模型（油、气、水）,两相流模型：描述只有两相流体流动的数学模型（油气、油水、气水）,三相流模型：描述只有三相流体流动的数学模型（油气水）,按空间维数划分,零维模型：描述均质岩石、均质流体性质的油藏系统，而且系统内的饱和度分布和压力分布是连续的，油藏内任意处的压力发生变化时，整个油藏系统内的压力都随着同时发生变化的这一类数学模型。,一维模型：描述油藏流体沿一个方向上发生流动，而其他两个方向上则没有任何变化的数学模型。,二维模型：描述油藏流体沿二个方向上发生流动，而在第三个方向上则没有任何变化的数学模型,三维模型：描述油藏流体沿三个方向上发生流动的数学模型,数学模型分类,数学模型分类,按模型使用功能划分,气藏模型：描述天然气气藏的数学模型。有的气藏只有天然气存在，而有的气藏不仅有天然气存在还有水存在。,黑油模型,：描述气、油、水三相同时存在的油藏的数学模型。一般认为只有天然气可以溶于油中或从油中分离出来，油和水之间及气和水之间不发生质量交换。,组分模型：描述油藏内碳氢化合物化学组分的数学模型。由过去对相的描述进而深入到对化学组分的描述，每种化学组分可以存在于油气水三相中的任意一相内，相与相之间可以存在质量交换（这种模型常用于描述凝析油藏，此时，也称之为凝析油藏模型）。,黑油模型,黑油模型,（碳氢化合物两组分模型）,三维三相模型,两组分，不可挥发的油组分和可挥发的气组分,气、油之间只有一种方式的相转换，即气从油中出入，油不能汽化为气相,流体流动至多存在油、气和水三相,油和水不混溶，没有质量交换或相变,气相可溶于油中，但不溶于水,整个油藏中流体处于恒定温度，且处于热力学平衡条件下,气相,油相,水相,油相,水相,气相,油相,水相,油相,水相,油藏数值模拟基本过程,油气田开发问题,t,1,t,2,物质守恒,能量守恒,数学模型,解析求解,油藏数值模拟应用研究,计算机模型,(,模拟器,),数值模型,数模的基本工作流程,静态数据,动态生产数据,油藏压力,饱和度分布场,模拟器,输入,历史拟合,输出,动态预测,目的,油藏数值模拟软件,数值模型描述模块,模拟计算模块,（模拟时间循环）,数据输出模块,前处理,后处理,数模输入数据,数,模,输入,数,据,静态数据,动态数据,油藏物性数据,（流体和岩石）,油藏网格数据,（地质建模）,井油气水产量,井措施数据,油藏静态数据相渗曲线,油水两相相对渗透率曲线,油气两相相对渗透率曲线,油藏静态数据,PVT,属性,油藏静态数据其他物性参数,其,他,物,性,参,数,岩石属性：岩石压缩性,流体密度：油气水在地面条件下密度,/,重度,水的性质：体积系数、压缩系数、粘度等,油藏静态数据初始化,压力,参考点,自由水面,油气界面,油水界面,深度,油气界面、油水界面、参考深度和参考压力等,油藏动态数据,井生产数据：产油、气、水量，注水（气）量,井射孔数据：井位、射孔层、井表皮因子、井类型等,井其他措施：补孔、修井、堵水、酸化等措施,油,藏,动,态,数,据,Eclipse,介绍,Eclipse,简介,ECLIPSE,简介,家族成员,模拟工作流程,网格模型建立,Flogrid,相 态,PVTi,相渗和毛管压力,SCAL,井史生产数据,Schedule,井 筒 水 动 力,VFPi,试 井 分 析,Weltest,地质模型建立,GEOFRAME,CPS3 F3D LPM P3D PETREL,井史生产数据,FINDER OFM,数据分析工具,ECLIPSEFrontsim,OfficeFloviz,数值模拟,分析,历史拟合,（,Simopt,）,项目管理,数据编辑,生成报告,2D/3D,显示,ECLIPSE Office,Office,简 介,什么是,ECLIPSE Office,油藏数值模拟数据准备和分析的互动接口,在一个数模桌面上即可以进行前处理、数据准备、运行管理和后处理,Office,的启动,在,Geoquest,界面上点击,Office,启动,ECLIPSE Office,新建项目或打开老项目,Data,模块的主要部分,CASE,的定义：,General,CASE,的定义：,Reservoir,CASE,的定义：,PVT,CASE,的定义：,SCAL,CASE,的定义：,Advanced,CASE,的定义：,options,GRID,网格数据,加载网格数据,网格属性：描述形式,网格属性：关键字形式,网格数据的编辑：修改网格属性,网格数据的编辑：插入或删除关键字,网格数据的运行,网格数据的二维显示,网格数据的三维显示,PVT,数据的导入,PVT,数据的编辑,PVT,数据的显示,SCAL,数据的导入,SCAL,数据的编辑,SCAL,数据的显示,初始化数据的输入,初始化数据的计算结果,Region,分区模块,分区计算储量，并显示结果,schedule,模块,:,井的类型描述,schedule,模块,:,射孔层位,schedule,模块,:,产量数据的描述,summary,模块的用途,:,输出全油田指标,summary,模块的用途,:,输出井指标,result,模块的用途,结果显示,显示全油田含水拟合情况,三维动画显示剩余油饱和度,Eclipse,数据输入形式,Data,模块输入（按照以上步骤）,Input data file,输入（按照以下步骤）,Eclipse,数据输入方式,Input data file,ECLIPSE,的数据输入文件是分门别类的，每一部分都有一个,section-header keyword,.,数据文件有相应的语法规范,关键字的字符数不能超过,8,个字符,关键字的具体内容应该从关键字名称的下面一行开始,关键字默认为从第一列开始,数据文件默认为每行最多有,132,个字符,每一行第,130,个字符以后的任何语句都被认为时注释,其它部分的注释必须用双短横线或正斜杠开始,ECLIPSE,关键字对大小写不敏感,在数据输入文件中，所有的关键字都有一定的顺序,Section-header keywords,section-header,关键字,:,RUNSPEC,GRID,PROPS,REGIONS,SOLUTION,SUMMARY,SCHEDULE,The sections must be specified in the shown order.It may be helpful to use a mnemonic to remember the,order,EDIT,Input data file,Status:,REQUIRED,指定在内部如何分配内存空间存储模拟的各个组成部分，同时也指定模型的基本特征及模拟开始时间,GRID,Status:,REQUIRED,RUNSPEC,Section-header keywords,ECLIPSE,不是用网格块大小及其属性计算流体流动的，而是用网格孔隙体积和传导系数。所以,GRID,部分的作用是：给出每个网格的尺寸大小、孔隙度、净厚比和渗透率。,Input data file,EDIT,Status:,OPTIONAL,计算孔隙体积、网格块中心深度及传递率的修正,PROPS,Status:,REQUIRED,用于,用于定义流体,PVT,属性、相对渗透率和毛管力数据以及岩石压缩系数,Section-header keywords,Input data file,Status:,OPTIONAL,根据网格的不同的储藏特征把网格划分为不同的区块,SOLUTION,Status:,REQUIRED,定义模拟的初始条件,REGIONS,Section-header keywords,Input data file,Status:,OPTIONAL,指定输出产生线形图的数据,SCHEDULE,Status:,REQUIRED,所有的井数据、所有的地面设施、用于计算井和管线中压降的流体流动表格关系式、时步和模拟器收敛控制、报告控制、模拟前进和结束关键字等,SUMMARY,Section-header keywords,Input data file,网格块净毛比,按网格输入,SIGMA,系数,双孔模型的,SIGMA,系数,修正基质,-,裂缝的扩散率,GRID section,TOPS,块中心网格上顶面中心点处深度,DX,DY,DZ,PERMX,PERMY,PERMZ,PORO,向量形式的块中心网格大小尺寸,笛卡尔网格,X Y Z,方向的渗透率,网格块渗透率,DIFFMMF,SIGMA,SIGMAAV,NTG,Keywords in sections,Input data file,Input data file,PROPS section,DIFFCOAL,LANGMUIR,SWFN,SGFN,DENSITY,输入气体扩散数据,煤基质表面气体浓度表格,在含水饱和度作用下水的相渗及毛管压力,在含气饱和度作用下气的相渗及毛管压力,密度,PVDG,PVTW,干气的,PVT,属性,水的,PVT,数据,ROCK,岩石压缩系数,Keywords in sections,Input data file,SSFN,gas/solvent,的相渗数据,PROPS section,COALADS,COALPP,LANGSOLV,MLANG,RPTPROPS,输入,gas/solvent,的相对吸附数据,输入,gas/solvent,的分压数据,基质表面,solvent,浓度,基质表面气体最大吸附浓度,PROPS,部分的输出控制,MLANGSLV,PVDS,基质表面,solvent,最大吸附浓度,solvent,的,PVT,属性,SDENSITY,s,olvent,的密度,Keywords in sections,Input data file,Input data file,REGIONS section,FIPNUM,fluid-in-place regions,SATNUM,EQLNUM,PVTNUM,saturation table regions,equilibration regions,PVT data regions,Keywords in sections,Input data file,SOLUTION section,EQUIL,接触面深度等其他初始参数，数据来源于试井,RESTART,RPTSOL,重新开始的文件名,SOLUTION,部分的输出控制,See a part ofinput file,GASCONC,初始气体浓度梯度,GCVD,初始气体浓度,SCVD,SOLVCONC,初始,solvent,的浓度梯度,SOLVFRAC,初始,solvent,的浓度,SSOL,气相中,solvent,的初始比重,初始,solvent,饱和度,Keywords in sections,Input data file,SUMMARY section,Field,Group,Well,Region,Block,Information,FMPR,GMPR,WMPR,Methane production rate,FMPT,GMPT,WMPT,Methane production total,FMIR,GMIR,WMIR,Methane injection rate,FMIT,GMIT,WMIT,Methane injection total,FNPR,Solvent production rate,FNIR,Solvent injection total,FCGC,RCGC,BCGC,Coal gas concentrationFCSC,RCSC,BCSC,Coal solvent concentration,Keywords in sections,Input data file,Input data file,Input data file,Keywords in sections,SCHEDULE section,RPTSCHED,TUNING,WELSPECS,COMDAT,WCONHIST,控制,SCHEDULE,部分的输出,时间步和收敛性设置,定义井、井的位置、井深度以及其他特定数据,定义井的完井位置及特性，必须先定义井，然后该项,历史拟合井的观测数据,WCONPROD,WCONINJE,生产井的控制数据,注入井的控制数据,TSTEP or DATE,新生产制度定义新的报告时间或特定报告日期,Input data file,基础知识总结,什么是数值模拟？什么是油藏数值模拟？,Eclipse,在油藏数值模拟中起到的作用？,Eclipse,的数据输入形式,每种形式的输入方式,总结,