油藏数值模拟基础培训(第七讲).ppt

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1、油藏数值模拟基础培训油藏数值模拟基础培训（第七讲）（第七讲）张世明，张世明，2009年年4月，职工大学月，职工大学油藏数值模拟基础培训油藏数值模拟基础培训求实 创新 超越REALITY，INNOVATION,TRANSCENDENCY SUMMARYSUMMARY部分及水体部分及水体SUMMARYSUMMARY部分要点分析部分要点分析求实 创新 超越REALITY，INNOVATION,TRANSCENDENCY 例如：FOPR全油田产油量FLPT全油田累积产液量GVIT集输中心累积注入量（地下体积）CWFR完井段水流动量ROFTL液相中区域累积油产量WBHP井底流压FWCT全油田含水ROIP

2、区域OIP（油储量）BPR 网格块压力BOSAT网格块油饱和度BAPI网格块油的APIFOE油的采出程度（全油田）水体部分要点分析水体部分要点分析求实 创新 超越REALITY，INNOVATION,TRANSCENDENCY 有四种可以定义的水体，分别是：数值、解析、网格和流动水体；有四种可以定义的水体，分别是：数值、解析、网格和流动水体；网格和数值水体在网格和数值水体在GRIDGRID部分制定；部分制定；任何网格或数值水体的非相邻连接任何网格或数值水体的非相邻连接NNCNNC都是在都是在GRIDGRID部分指定；部分指定；解析和流动水体在解析和流动水体在SOLUTIONSOLUTION部分

3、指定；部分指定；解析水体的非相邻连接解析水体的非相邻连接NNCNNC也在也在SOLUTIONSOLUTION部分指定；部分指定；一个模型内部可以使用多个不同类型的水体，但一个模型内部可以使用多个不同类型的水体，但CTCT和和FKFK水体不能同时应用；水体不能同时应用；水体的个数和水体所连接的最大网格数目在水体的个数和水体所连接的最大网格数目在RUNSPECRUNSPEC部分用部分用AQUDIMSAQUDIMS指定。指定。水体部分要点分析水体部分要点分析求实 创新 超越REALITY，INNOVATION,TRANSCENDENCY 选择油水界面选择油水界面OWC以下的网格作为一个水体；以下的网

4、格作为一个水体；根据需要可以使用关键字根据需要可以使用关键字MULTPV调整这些网格块的孔隙调整这些网格块的孔隙体积；体积；任何额外的油区或气区的连接，用关键字任何额外的油区或气区的连接，用关键字NNC显示定义它显示定义它们的非相邻连接。们的非相邻连接。网格水体网格水体水体部分要点分析水体部分要点分析求实 创新 超越REALITY，INNOVATION,TRANSCENDENCY 网格水体网格水体把模拟网格中的一部分网格块用作水体；把模拟网格中的一部分网格块用作水体；网格水体在网格水体在GRIDGRID和（或）和（或）EDITEDIT部分定义；部分定义；可以在可以在GRIDGRID和（或）和（

5、或）EDITEDIT部分使用孔隙体积乘数来改变其属性；部分使用孔隙体积乘数来改变其属性；可以在运行期间输出网格块的压力报告；可以在运行期间输出网格块的压力报告；缺省的把书体处理为一个有限水体。缺省的把书体处理为一个有限水体。水体部分要点分析水体部分要点分析求实 创新 超越REALITY，INNOVATION,TRANSCENDENCY 网格水体网格水体把水体结合到模拟网格中的方法有多种，但都存在一定的局限性；把水体结合到模拟网格中的方法有多种，但都存在一定的局限性；可以人工的把模拟网格扩展到油水界面以下，只有当与油区相比模拟的水区很可以人工的把模拟网格扩展到油水界面以下，只有当与油区相比模拟的

6、水区很小时，该方法才是一种有效的方法。且这种描述方法灵活，可以使用小时，该方法才是一种有效的方法。且这种描述方法灵活，可以使用GRID部分部分的全套关键字来调整水体的属性，从而拟合测量得到的水体特征。这种方法的缺的全套关键字来调整水体的属性，从而拟合测量得到的水体特征。这种方法的缺点是，同其它网格一样，对水体所在的网格块也要求解其相压力，饱和度和溶解点是，同其它网格一样，对水体所在的网格块也要求解其相压力，饱和度和溶解气油比。因此，当水体包含的网格块很多时，会极大的增加运算时间。气油比。因此，当水体包含的网格块很多时，会极大的增加运算时间。从理论上讲，对于比油区大很多的水体，我们可以通过增大水

7、区网格块的孔隙从理论上讲，对于比油区大很多的水体，我们可以通过增大水区网格块的孔隙体积来实现，但这样处理的缺点是：体积来实现，但这样处理的缺点是：当水体网格的孔隙体积比它相邻网格块的孔隙体积大于超过当水体网格的孔隙体积比它相邻网格块的孔隙体积大于超过3个数量级时，就可个数量级时，就可能会引起流通量相关的收敛性问题；能会引起流通量相关的收敛性问题；指定一定的网格作为水体会花费很多的时间和精力。指定一定的网格作为水体会花费很多的时间和精力。水体部分要点分析水体部分要点分析求实 创新 超越REALITY，INNOVATION,TRANSCENDENCY 数值水体数值水体把一些多余的网格块或油水界面以

8、下的网格块指定为水体网格；把一些多余的网格块或油水界面以下的网格块指定为水体网格；数值水体在数值水体在GRIDGRID部分定义；部分定义；用关键字用关键字AQUNUMAQUNUM修改网格块的属性；修改网格块的属性；用用AQUCONAQUCON关键字定义的非相邻连接比尔水区网格连接到油区；关键字定义的非相邻连接比尔水区网格连接到油区；数值水体和非相邻连接网格的数目在数值水体和非相邻连接网格的数目在RUNSPECRUNSPEC部分的关键字部分的关键字AQUDIMSAQUDIMS中定义。中定义。水体部分要点分析水体部分要点分析求实 创新 超越REALITY，INNOVATION,TRANSCENDE

9、NCY 关键字关键字AQUNUM自动的把水体网格和其相邻网格间的传导系数乘数设置为自动的把水体网格和其相邻网格间的传导系数乘数设置为0，以避免不必要的向相邻网格的流动。应当注意的是，水体网格是不能够用包括以避免不必要的向相邻网格的流动。应当注意的是，水体网格是不能够用包括ACTNUM和和MINPV关键字设置为无效的网格。关键字设置为无效的网格。 在缺省时，网格块的属性，包括几何尺寸、深度、孔隙度、渗透率和分区定义在缺省时，网格块的属性，包括几何尺寸、深度、孔隙度、渗透率和分区定义都是保持不变的。尽管关键字都是保持不变的。尽管关键字AQUNUM对这些及其它属性进行了设置，仍然需要对这些及其它属性

10、进行了设置，仍然需要在在GRID和和REGION部分对这些网格的属性进行标准定义。部分对这些网格的属性进行标准定义。数值水体数值水体水体部分要点分析水体部分要点分析求实 创新 超越REALITY，INNOVATION,TRANSCENDENCY 如果油水界面深度与一个网格块的深度不一致时，在油水界面的深度和水体的深度之间就会存在一个差别，即水体与油区间的静水压差。因此，在油藏没有产注时，水会从水区流到油藏中去，油藏压力下降，直到达到平衡。虽然这种影响通常很小，因为这个高度差很小，但是我们希望用户在设计油藏网格时避免这一点。在以下情况下这种影响可能变的很大： 1、有大量的水体网格与油区连接在一起

11、； 2、网格块很大； 3、水体的初始压力不是缺省的，而且与油水界面的压力存在很大的差别。这种影响不仅仅对数值水体。这种影响不仅仅对数值水体。数值水体数值水体水体部分要点分析水体部分要点分析求实 创新 超越REALITY，INNOVATION,TRANSCENDENCY FK水体水体水体部分要点分析水体部分要点分析求实 创新 超越REALITY，INNOVATION,TRANSCENDENCY 水体部分要点分析水体部分要点分析求实 创新 超越REALITY，INNOVATION,TRANSCENDENCY FK水体水体Fetkovich水体是建立在拟稳态生产指数及水体压力和累积流入量之间的物质平

12、衡基础上的；水体与油藏的关系同井与油藏的关系非常相似，在径向扩散方程中，可以看作把油藏当作井来处理，而把水体当作油藏来处理，所以扩散方程的求解结果与井的求解结果是很类似的。其结果是，给定相同的边界条件，水体的水侵指数PI与井的生产指数PI在形式上是完全相同的；FK水体可以有效的代表很广泛的水体类型，从处于稳定状态能够提供稳定压力的无限水体，到与油藏相比体积很小，其形态由油藏的流入来决定的水体，都可以用FK水体来表示；如果水体能够长时间保持稳定，则油藏压力的变化对它影响会很小，它的形态就接近于稳定状态的水体。如果水侵指数PI很大，则稳定时间会很短，它的形态就接近于小水体，它与油藏在所有时间压力平

13、衡的联系都是很紧密的。水体部分要点分析水体部分要点分析求实 创新 超越REALITY，INNOVATION,TRANSCENDENCY 用关键字用关键字AQUFETAQUFET来指定与油藏的一个面相连接的一个独立水体：来指定与油藏的一个面相连接的一个独立水体：FK水体水体水体部分要点分析水体部分要点分析求实 创新 超越REALITY，INNOVATION,TRANSCENDENCY FK水体水体 用关键字用关键字AQUFETPAQUFETP和和AQUANCONAQUANCON用来指定多个水体和（或）水体与油藏用来指定多个水体和（或）水体与油藏在多于一个面上有连接：在多于一个面上有连接：水体部分

14、要点分析水体部分要点分析求实 创新 超越REALITY，INNOVATION,TRANSCENDENCY FK水体水体关键字AQUFETP后面会跟着NANAQU个解析水体的数据记录，其中NANAQU在RUNSPEC部分关键字AQUDIMS中定义；AQUANCON指定了各水体的连接数据。其与AQUCON关键字中相同的数据项可以参考数值水体部分。水侵系数决定了水体和与它相连接的网格块之间的流体交换总量。缺省时对每一个网格块都是它的侧面面积。可以对每一个水体网格的连接应用水侵系数乘数指导水侵系数的大小。水体部分要点分析水体部分要点分析求实 创新 超越REALITY，INNOVATION,TRANSC

15、ENDENCY CT水体水体水体部分要点分析水体部分要点分析求实 创新 超越REALITY，INNOVATION,TRANSCENDENCY CT水体水体 CT水体使用无因次压力关于无因次时间的关系表格来决水体使用无因次压力关于无因次时间的关系表格来决定流入量。模型近似为一个完全瞬间模型。很少用定流入量。模型近似为一个完全瞬间模型。很少用CT水体水体来表示稳定状态的水体和受油藏影响很大的小水体。它的优来表示稳定状态的水体和受油藏影响很大的小水体。它的优点是可以模拟瞬间形态，即初始时是稳定状态，然后逐渐变点是可以模拟瞬间形态，即初始时是稳定状态，然后逐渐变成受油藏影响很大的水体。成受油藏影响很大

16、的水体。水体部分要点分析水体部分要点分析求实 创新 超越REALITY，INNOVATION,TRANSCENDENCY CT水体水体 CT水体用关键字AQUCT、AQUTAB和AQUANCON来指定。半径是油藏的外半径，或水体的内半径。影响角是水体边界到油藏中心的角度。第11项是一个指向AQUTAB所定义的影响函数的指针（缺省值为1）。AQUTAB由无因次时间和无因次压力的数据组成。表的个数1是默认的，用户不可以更改，它代表一个van Everdinger和Hust给出的稳定流量水体。水体部分要点分析水体部分要点分析求实 创新 超越REALITY，INNOVATION,TRANSCENDEN

17、CY 流量水体流量水体流动水体在SOLUTION部分定义；水体没有通常的属性；流量直接由用户指定。它可以是负的，代表水从油藏向外流出；在RUNSPEC部分，流动水体可以处理为与解析水体相同；流动水体用关键字AQUFLUX来定义；不能用关键字AQUFET定义流量水体。水体部分要点分析水体部分要点分析求实 创新 超越REALITY，INNOVATION,TRANSCENDENCY 流量水体流量水体 关键字关键字AQUFLUX最多包含有最多包含有NANAQU组数据记录，每组数据记录，每一个都由水体的标识号和流速组成。在模拟期间通过在一个都由水体的标识号和流速组成。在模拟期间通过在SCHEDULE部分

18、在此输入部分在此输入AQUFLUX关键字对流速进行修关键字对流速进行修改。改。水体部分要点分析水体部分要点分析求实 创新 超越REALITY，INNOVATION,TRANSCENDENCY 通常情况下都要输出summary值；RPTGRID可以输出数值水体的定义和非相邻连接；RPTSCHED可以输出FK或CT水体的状态；RPTSOL可以输出解析水体数据和单个的连接数据。输出控制输出控制水体部分要点分析水体部分要点分析求实 创新 超越REALITY，INNOVATION,TRANSCENDENCY 输出控制输出控制水体压力AAQP仅应用于FK水体；其它在summary可以报告瞬间的和累积的水体

19、流入量；RPTGRID中的标示符AQUNUM和AQUCON分别以表格形式向PRT文件输出数值水体的定义和非相邻连接NNC；RPTSCHED中的标示符AQUCT和AQUFET分别以表格形式向PRT文件输出FK和CT水体的状态报告。RPTSOL的标示符AQUFET或AQUFETP或AQUANCON以表格形式向RPT文件输出解析水体的数据。如果其中任何一个标示符设为2（即AQUFET=2）。则会向PRT文件额外的输出水体网格连接数据。水体部分要点分析水体部分要点分析求实 创新 超越REALITY，INNOVATION,TRANSCENDENCY 网网格格水水体体通通过过调调整整网网格格的的孔孔隙隙体

20、体积积来来描描述述水水体体大大小小，此此类类水水体体一一般般用用于于有有限限水水体体的的模模拟拟。数数值值水水体体通通过过调调整整水水体体参参数数（水水体体长长度度、横横截截面面积积、孔孔隙隙度度、渗渗透透率率、深深度度、初初始始压压力力等等）来来描描述述水水体体性性质质，可可以以较较好好地地描描述述实实际际封封闭闭水水体体状状况况。F FK K水水体体（拟拟稳稳态态水水体体）通通过过调调整整水水体体参参数数（体体积积、深深度度、初初始始压压力力、综综合合压压缩缩系系数数、水水侵侵指指数数等等）来来描描述述水水体体性性质质。C CT T水水体体（不不稳稳定定水水体体）通通过过调调整整水水体体参

21、参数数（厚厚度度、孔孔隙隙度度、渗渗透透率率、深深度度、初初始始压压力力、综综合合压压缩缩系系数数、水水体体外外半半井井、水水侵侵角角等等）来来描描述述水水体体性性质质。恒恒流流量量水水体体（稳稳态态水水体体）水水体体的的作作用用大大小小根根据据动动态态分分析析的的认认识识直直接接给给定定水水侵侵入入量量（或或水水侵侵出出量量）。数数字字水水体体解解析析水水体体水水体体类类型型水体部分要点分析水体部分要点分析求实 创新 超越REALITY，INNOVATION,TRANSCENDENCY 水体部分要点分析水体部分要点分析求实 创新 超越REALITY，INNOVATION,TRANSCENDE

22、NCY 应用认识：应用认识：认为数字水体可以比较直观表现与实际水区一致的效果，认为数字水体可以比较直观表现与实际水区一致的效果，CTCT水体由水体由于其水体能量大小不好直接计算得到，而且与作用角度等其它不直接于其水体能量大小不好直接计算得到，而且与作用角度等其它不直接因素相关，这给分析带来困难，但感觉它在反映大的外溢水量方面比因素相关，这给分析带来困难，但感觉它在反映大的外溢水量方面比较有优势。较有优势。FKFK水体要在较大的水体体积下才表现出与其它水体或者实水体要在较大的水体体积下才表现出与其它水体或者实际水区一致的能量反映，也就是说际水区一致的能量反映，也就是说FKFK水体对外溢水量及水体

23、大小反映水体对外溢水量及水体大小反映不敏感。不敏感。水体部分要点分析水体部分要点分析求实 创新 超越REALITY，INNOVATION,TRANSCENDENCY 应用认识：应用认识：数字水体直观，可以描述与实际水区一致的水体属性，且水体大小、数字水体直观，可以描述与实际水区一致的水体属性，且水体大小、延伸长度是影响外溢水比例的较敏感因素，其余不太敏感。延伸长度是影响外溢水比例的较敏感因素，其余不太敏感。CTCT水体由于不直观，使用该水体也可以反映出边部注水井的外溢，而水体由于不直观，使用该水体也可以反映出边部注水井的外溢，而且可以达到较大的外溢比例，水体的压力、水体影响角度、岩石压缩且可以达到较大的外溢比例，水体的压力、水体影响角度、岩石压缩系数、水体体积是影响外溢水比例较敏感性因素，敏感性程度依次减系数、水体体积是影响外溢水比例较敏感性因素，敏感性程度依次减弱。弱。建议首先选择数字水体来拟合外溢水量，而建议首先选择数字水体来拟合外溢水量，而CTCT水体可以在外溢量计算水体可以在外溢量计算偏小，而调整难度较大时使用，因为使用偏小，而调整难度较大时使用，因为使用CTCT水体很难解释水体的实际水体很难解释水体的实际作用物理意义。作用物理意义。THANKS谢 谢!