油藏数值模拟基础培训(第六讲)

油藏数值模拟基础培训
REGION/SOLUTION要点分析
分区设置REGION：
油藏不同部位可能有不同的流体属性，比如不同断块的油密度，粘度不同，或你的油藏岩性在纵向或垂向有变化，那你就需要在你的模型中设置流体或岩性分区。

储量分区FIPNUM：如果你想输出模型不同部位的储量，你需要设置储量分区
流体分区PVTNUM：如果你的模型不同部位流体PVT属性不同，你需要设置流体分区。

岩性分区SATNUM：如果你的模型不同部位岩性不同，需要用不同的相渗曲线和毛管压力曲线，你需要设置岩性分区。

平衡区分区EQLNUM：如果你的模型有不同的油水或油气界面，你需要设平衡区
分区设置REGION：
我们假设你的模型有东西两个断块，两断块被封闭断层分割。

东断块的油比西断块的油密度重，在你提供油藏流体PVT表时你需要提供两个表，一个是密度重的PVT表，另一个是密度轻的PVT表。

在你的分区部分将东断块的流体分区值设为1，将西断块流体分区值设为2。

软件在计算东断块的流体流动时将自动用第一个PVT表（密度重的PVT表），在计算西断块流体流动时用第二个PVT表（密度轻的PVT表）。

分区设置REGION：
REGION部分关键字
储量分区：REGION部分
FIPNUM
1 2 3 … /
流体分区：
PROPS部分
PVTO
table1 /
table2 /
table3 /
PVDG
table1 /
table2 /
table3 /
PVTW
table1 /
table2 /PROPS部分
PVTW
table1 /
table2 /
table3 /
DENSITY
table1 /
table2 /
table3 /
ROCK
table1 /
table2 /
REGION部分
PVTNUM
1 2 3 … /
岩性分区：
PROPS部分
SWOF
table1 /
table2 /
table3 /
SGOF
table1 /
table2 /
table3 /REGION部分SATNUM
1 2 3 … /
平衡区分区：SOLUTION部分
EQUIL
line1 /
line2 /
line3 /
RSVD
table1 /REGION部分EQLNUM
1 2 3 … /
分区设置REGION：
同一个流体区内可以有不同的平衡区，但用一个平衡区内不容许存在不同的流体区。

其余的分区可以交叉。

模型初始化过程：
（1）计算过渡带高度。

由油水界面和油气界面深度以及相渗曲线提供的最大毛管压力计算。

（2）计算每一个网格初始的油相，水相，气相压力分布。

首先将在流体属性部分提供的油，气，水地面密度折算为地下密度。

基于参考点的深度和对应压力以及油水界面，油气界面深度，过渡带高度，结合油，气，水地下密度计算其他深度处的油，气，水相压力。

（3) 由每个网格的油，气，水压力计算油水和油气毛管压力
（4) 计算饱和度分布。

这部分计算主要用你提供的相渗曲线端点值。

将油水界面以下的含水饱和度设为你在油水相渗曲线中提供的最大含水饱和度，通常为1。

将油气界面以上的含气饱和度设为你提供的油气相渗曲线的最大值。

油气界面以上的含水饱和度为束缚水饱和度。

在油区的含油饱和度为1减束缚水饱和度。

在过渡带的含油和含水饱和度由你提供的毛管压力曲线得到。

（5）计算初始溶解油气比或泡点压力的分布。

模型初始化过程：
●平衡初始化
根据已知的油藏压力系数、油水及油气界面、界面处的毛管压力和平衡系统的相对渗透率曲线等，考虑重力及毛管压力影响，建立油藏原始压力及饱和度分布。

油区：S
WI
气顶：S WI
油气过渡带：P COG + S WI 油水过渡带：P COW + S WI 水区：100%S
●平衡初始化
•各网格的初始压力和相初始饱和度；
•各网格块的初始溶解气油比和（或）溶解油气比；
•油藏流体属性对深度的依赖关系，包括API、饱和溶解气油比、泡点压力、饱和溶解油气比OGR和露点压力随深度的变化；
•解析水体的初始状况。

●平衡初始化
•平衡法指定界面的深度、一个参考深度及此参考深度处的压力；
•假设满足流体静力学平衡；
•平衡法适用于有水平界面的初始未钻开油藏；
•这里可能需要输入不同的毛管力；
•用黑油的状态方程来计算各处各相的静压力；
•从PROPS部分的饱和度方程中得到各区域的相饱和度；
•过渡区中的Sw和Sg通过反查饱和度函数中的毛管力曲线得到。

●平衡初始化
平衡法计算初始压力和饱和度是基于饱和度函数、流体界面、参考深度和参考压力的。

如果已知的是处于油区的一个参考深度处的压力，则会循环求解油相的黑油状态方程和油相的静压力方程。

黑油状态方程：
油相静压力方程：
通过以上方程得到各处的油相压力。

其中（r）和（s）分别代表油藏和地面条件，h代表深度。

给定油水界面，用同样的方法求解气相和水相的状态方程，最终可以得到油藏中各个位置处的各相静压力。

相初始饱和度
计算出初始压力之后，ECLIPSE会为每一个区域赋予相饱和度值。

但这不包括过渡区。

相饱和度是从PROPS部分定义的饱和度函数的饱和度端点值中得到，而且油相饱和度总是通过水相和气相饱和度计算得到的。

其中：
在气区，Sg为最大气相饱和度SGU，是输入的气相饱和度函数表中的最大含气饱和度值。

Sw是最小值SWL，是输入的水相饱和度函数表中的最小含水饱和度值，即原生水或束缚水饱和度Swco。

而油相饱和度为So=1-SGU-SWL。

相初始饱和度
在水区，Sw为最大水相饱和度SWU，是输入的水相饱和度函数表中的最大含水饱和度值，此值常取值为1。

Sg为最小值SGL，是输入的气相饱和度函数表中的最小含气饱和度值，即原生气饱和度Sgco，此值常取为0。

而油相饱和度为So=1-SWU-SGL。

在油区，含水和含气饱和度都处于最小值，Sg=SGL=Sgco，
Sw=SWL=Swco。

则含油饱和度为So=1-SWL-SGL。

通常，So=1-Swco。

过渡区内的相初始饱和度
在过渡区，相的饱和度是由毛管力控制的。

毛管力的定义为：Pcow=Po-Pw和Pcog=Pg-Po。

毛管力可以通过计算任意深度处相间的静压力差得到。

然后，ECLIPSE会反查输入的饱和度函数中的毛管压力曲线来确定过渡区的含水和含气饱和度。

理论上，在Sw=0时，水相的毛管力曲线Pcow趋于无穷大。

而实际上，毛管力曲线应该在Swco处终止，以保证不会在饱和度函数的最低含水饱和度处出现不连续的情况。

让我们考虑一个穿越油水界面OWC的倾斜网格。

通过计算网格的中心深度，及前面的方法所计算出来的初始饱和度Soi、Swi、Sgi，就可以得到此网格块的饱和度。

这种方法提供了一种完全稳定的初始化方法，其相饱和度与静压力是一致的。

这种方法为块中心平衡。

SOLUTION ========================================= EQUIL
--Depth Pi WOC Pcow|woc GOR Pcog|Goc RSVD RVVD ACC 1500 150.0 1580 0.0 1500 0.0 1* 1* 10 SOLUTION ========================================= EQUIL
--Depth Pi WOC Pcow|woc GOR Pcog|Goc RSVD RVVD ACC 1500 150.0 1580 0.0 0.0 0.0 1 1* 10 RSVD
2000.0 96.11
3000.0 96.11
/
关于EQUIL关键字
•在单相、油水和气水两相模型中忽略GOC；
•在单相和油气模型中忽略OWC；
•在对初始高于露点压力的凝析气藏的模拟运算中，给定的油水界面OWC 与油气界面GOC的深度应该相同；
•如果是仅含有挥发油的自由气，则油气GOC界面可以低于储层底部；•如果初始时没有可动水，则油水界面WOC可以低于储层底部；
•第9项对精度的选择默认为-5，N<0和N>0分别对应水平块和倾斜块的初始化平衡计算。

不同油藏对EQUIL关键字的参数项的解释是不同的。

重启计算
历史拟合结束后需要进行产量预测，在进行产量预测计算时，不需要再从历史拟合开始时进行计算，可以直接从历史拟合结束的时间接着往下算。

这种应用上一次计算的输出作为下一次计算的初始输入计算就叫重启计算。

要进行重启计算，首先要定义重启时间步的输出。

可以用RPTRST 来定义输出每时间步，每月，每年或每隔几月几年重启时间步文件。

如果采用多文件格式输出，则文件后缀为：.X0000, .X0001等，如果是单文件输出，则输出文件为.UNRST.
重启文件记录了每时间步模型压力分布，饱和度分布，溶解油气比分布，同时也记录所有井的井位，射孔位置，产量控制。

不过重启文件没有记录垂直管流表（VFP表），所以在应用垂直管流表时要记住重启时需加上垂直管流表。

求实创新超越
重启计算
•ECLIPSE有两种重启计算方法，快速重启和完全重启。

快速重启不需要重新处理RUNSPEC,GRID,EDIT,PROPS和REGIONS部分，如果在历史拟合计算时设了SAVE关键字，这些部分将保存在输出的SAVE文件中，这样在重启计算时不用再计算传导率。

快速重启步骤:
在历史拟合部分用SAVE和RPTRST要求输出SAVE文件和重启文件。

将历史拟合文件拷贝为重启文件。

删掉所有SUMMARY以前部分。

用LOAD关键字装载SAVE文件。

用RESTART设重启时间。

在SCHEDULE部分用SKIPREST或删掉所有历史拟合时间步。

如果有VFP表，要保留VFP表。

增加新时间步进行预测计算。

求实创新超越
重启计算
•ECLIPSE有两种重启计算方法，快速重启和完全重启。

完全重启需要重新处理RUNSPEC,GRID,EDIT,PROPS和REGIONS部分，要重新计算传导率。

完全重启步骤：
在历史拟合部分用RPTRST要求输出重启文件。

在PRT文件中检查重启时间对应的重启文件步。

将历史拟合文件拷贝为重启文件。

删掉SOLUTION部分中的EQUIL和水体部分，用RESTART关键字设重启。

在SCHEDULE部分用SKIPREST或删掉所有历史拟合时间步。

如果有VFP表，要保留VFP表。

增加新时间步进行预测计算。

求实创新超越
重启计算
•ECLIPSE有两种重启计算方法，快速重启和完全重启。

快速重启和完全重启的优劣：
快速重启不用重新计算传导率。

对于大模型，可以节省时间。

完全重启可以修改历史拟合部分参数。