CMG历史拟合技巧
第十期:如何使用CMG算例+pdf
第十期:如何使用CMG算例CMG的各个模拟器(IMEX-黑油、GEM-组分、STARS-热采及化学驱)、前后处理及Winprop、CMOST各模块都随机附带了各种算例,方便用户了解许多基础参数的设置以及模拟的机理,参考标准算例建立自己的模型。
这些算例涉及到油藏模拟过程的各个领域。
下面以问答的形式进行使用阐述:1.我如何快速找到CMG算例的位置?安装完软件之后,双击桌面上的Launcher,就会出现如下界面。
在最上一栏的下拉菜单里就可以分别查找IMEX、GEM、STARS、WINPROP、BUILDER、RESULTS 3D&GRAPH、RESULTS REPORT、CMOST的算例。
这些算例的版本号与用户安装软件的版本号相同。
当然,用户也可以在安装CMG的文件目录里直接查找这些算例。
举例而言,如果需要查找STARS的算例,可以到安装目录下:C:\Program Files\CMG\STARS\2009.10\TPL,就可以查找到需要的算例。
2.我如何快速检索到我需要的算例?以STARS为例,在C:\Program Files\CMG\STARS\2009.10\TPL文件夹中有一个template.txt文件,这个文件相当于一个大目录,把STARS模拟器涉及到的所有算例都放在里面,便于用户检索。
比如,只需要在这个文件里搜索“Horizontal Well” 你就可以找水平井的算例号和简单描述,同样搜索“fracture”找裂缝的,搜索“polymer”找聚合物的…….。
3.如何找关于帮助的联机帮助文件通过点击launcher里菜单栏manuals可以查看前后处理以及不同模拟器的帮助文件,例如STARS的AppendixB.2部分就是关于算例的帮助文件。
4.STARS算例是如何分类的?在C:\Program Files\CMG\STARS\2009.10\TPL文件夹中,有不同的子目录,其分类原则如下:Drm-Drive Mechanisms (驱替机理)Flu- Fluid Types (流体类型)Frr- Fractured Reservoirs (裂缝油藏)Geo- Geomechanics (地质力学)Gro- Grid Options (网格选项)Hrw- Horizontal Wells (水平井)Smo- Simulator Options (模拟器选择)Spe- SPE Problems (SPE问题)Wwm- Wells and Well Management (井以及井管理)Electric-Electrical Heating (电磁加热)5.找到算例后,我如何知道这个算例都考虑了那些机理?在找到所需的算例后,用写字板打开数据文件,在文件内容开始部分带有**的内容都是注释行,说明该算例的基本内容及考虑的机理。
CMG软件在稠油油藏的全油藏数值模拟中的应用
二、全油藏数值模拟的并行方法及关键技术
全油藏数值模拟的关键技术在于计算速度。
影响计算速度的因素: 1、网格节点数:网格节点数主要受井数和纵向的层数的影响。 2、属性参数场:属性参数场的插值尽量合理,不合理以及非均质性很 强的参数场分布会使运算速度减慢乃至出现不收敛问题。 3、相渗曲线:相渗曲线体现多相流体存在的时候相互之间的渗流影响, 模型中的相渗曲线要尽量平滑,否则会使运算速度减慢。 4、岩石压缩系数、岩石的热性质等参数对模型的运算速度以及收敛性 都有影响。
本次研究以六区齐古组稠油油 藏为例 , 该油藏自 89 年投入正式开 发以来,历经了吞吐、汽驱、加密
调整三个阶段,目前加密井距
70 × 100m ,总井数 561 口。其中蒸 汽驱井组80个,高含水、低产井组 占 9 5 % ; 累 积 采 出 程 度 3 0. 8 % 。
65555 65548 65556 65549 J364 65557 65550 65407 65558 65545 65551 65408 65400 65397 65511 J363 65552 65409 65401 65392 65512 65485 65436 65416 65398 65456 65437 65410 65402 65393 65390 65513 65486 65417 65411 65399 65394 65457 65403 65391 65514 65487 65162 65438 6229 65223 65388 65539 65418 65412 65395 65458 65439 65176 65515 65488 65404 65224 65194 65389 6226 65163 65419 65246 62049 65208 65169 65459 65516 654
第十八期:使用Results Graph进行历史拟合技巧
第十八期:使用 Results Graph 进行历史拟合技巧 第十八期:使用 Results Graph 进行历史拟合技巧数值模拟过程的历史拟合环节是一项十分复杂、繁琐、耗时的工作,在做历 史拟合的时候,需要将数值模拟计算生成的数据与实际的历史数据进行对比,从 而调整某些参数。
CMG-RESULTS 后处理软件可以帮助用户方便的得到拟合的数 据。
在第十二期的材料中,我们详细讲解了如何采用前处理导入生成历史数据, 并在材料的最后讲解了如何生成历史拟合数据。
本期内容我们讲解如何采用后处 理进行历史拟合,主要包括以下六部分内容。
1、CMG-RESULTS 历史拟合文件的生成 2、历史拟合过程中文件的比较 3、井的批处理出图 4、不同类型历史拟合内容的选择 5、快速添加属性曲线 6、Reuslt 3D 中快速画井生产曲线和属性曲线1、CMG-RESULTS 历史拟合文件的生成 CMG 后处理软件历史拟合文件有自己独特的数据格式。
用户在采用 Results Graph 打开的时候,格式的正确性至关重要。
采用前处理生成的历史拟合文件格 式为 CMGL Field History File(.fhf) 。
用户也可以按照如下的格式根据实际的需 要编写.fhf 文件。
文件的内容为:时间的格式,共有几组生产数据,井的数据和全区的数据。
1 第十八期:使用 Results Graph 进行历史拟合技巧 2、历史拟合过程中文件的比较 在历史拟合过程中,结果文件的比较十分重要。
用户可以通过多个文件的比 较得到调参的方向。
将计算出来的结果文件(.irf)用 Graph 打开,同时在菜单栏中选择 File→ Open Field history file,选择需要导入的历史拟合文件。
(完整版)历史拟合可以修改的参数
一、储量拟合可以修改的参数:1、孔隙体积倍乘系数-MULTPV(Pore volume multipliers),直接乘以一个系数即可以达到拟合的目的。
孔隙体积Vp=A×h×φ×(1-Swc),因此,孔隙体积倍乘系数-MULTPV 中包括了有效厚度(净毛比)。
2、与有效厚度成正比,与毛管压力成反比(毛管压力越大,烃类越难进入孔隙)。
3、凝析气藏中,凝析油的储量主要通过调整气油界面、流体组成………(1)地层条件下有凝析油时,气油界面深度增加(降低)则气量增加,油量减少(增多),地层条件下没有凝析油时,气油界面深度增加(降低)则气量增加,油量增多(减少);(2)组成中轻质组分(C1,C2)含量越高,气量越多,油量越少。
因此,在总组成不变的情况下,可以适当调整轻质组分(C1,C2)含量和重质组分(C3以上至特征组分)含量,从而协调凝析油的储量,轻质组分含量的微小改变对气储量的影响很小,而重质组分含量的微小改变会对凝析油的储量有很大影响。
(3)在组分模型中调整在总组成不变的前提下调整轻重组分的含量可以直接在Office 中PVT部分操作,如下图1和图2图1图2二、油藏平均压力和单井压力拟合可以修改的参数全区平均地层压力是按照体积加权得到的,平均地层压力与储量因此,修改储量可以孔隙体积倍乘系数1、拟合压力水平(压力整体趋势的高低)主要是修改:岩石压缩系数Cr,有效厚度h,其目的是改变压力异常带的储量。
原因是:在给定的生产条件下,模拟出的油藏压力水平过高,则表明模型中的油藏地质储量过高,以至于采出相同的油气后,模型中的压力下降偏慢,此时,应设法降低模型中油藏地质储量,可以通过孔隙体积倍乘系数这个关键字-MUL YPV来控制储量大小,或者增大岩石压缩系数Cr,增大岩石压缩系数Cr,压力降至同一水平时可以采出更多的原油,与减小储量可以起到相同的作用,同样可以降低压力水平。
(压力水平与储量成正比,与岩石压缩系数Cr成正比)。
第十期:如何使用CMG算例
第十期:如何使用CMG算例CMG的各个模拟器(IMEX-黑油、GEM-组分、STARS-热采及化学驱)、前后处理及Winprop、CMOST各模块都随机附带了各种算例,方便用户了解许多基础参数的设置以及模拟的机理,参考标准算例建立自己的模型。
这些算例涉及到油藏模拟过程的各个领域。
下面以问答的形式进行使用阐述:1.我如何快速找到CMG算例的位置?安装完软件之后,双击桌面上的Launcher,就会出现如下界面。
在最上一栏的下拉菜单里就可以分别查找IMEX、GEM、STARS、WINPROP、BUILDER、RESULTS 3D&GRAPH、RESULTS REPORT、CMOST的算例。
这些算例的版本号与用户安装软件的版本号相同。
当然,用户也可以在安装CMG的文件目录里直接查找这些算例。
举例而言,如果需要查找STARS的算例,可以到安装目录下:C:\Program Files\CMG\STARS\2009.10\TPL,就可以查找到需要的算例。
2.我如何快速检索到我需要的算例?以STARS为例,在C:\Program Files\CMG\STARS\2009.10\TPL文件夹中有一个template.txt文件,这个文件相当于一个大目录,把STARS模拟器涉及到的所有算例都放在里面,便于用户检索。
比如,只需要在这个文件里搜索“Horizontal Well” 你就可以找水平井的算例号和简单描述,同样搜索“fracture”找裂缝的,搜索“polymer”找聚合物的…….。
3.如何找关于帮助的联机帮助文件通过点击launcher里菜单栏manuals可以查看前后处理以及不同模拟器的帮助文件,例如STARS的AppendixB.2部分就是关于算例的帮助文件。
4.STARS算例是如何分类的?在C:\Program Files\CMG\STARS\2009.10\TPL文件夹中,有不同的子目录,其分类原则如下:Drm-Drive Mechanisms (驱替机理)Flu- Fluid Types (流体类型)Frr- Fractured Reservoirs (裂缝油藏)Geo- Geomechanics (地质力学)Gro- Grid Options (网格选项)Hrw- Horizontal Wells (水平井)Smo- Simulator Options (模拟器选择)Spe- SPE Problems (SPE问题)Wwm- Wells and Well Management (井以及井管理)Electric-Electrical Heating (电磁加热)5.找到算例后,我如何知道这个算例都考虑了那些机理?在找到所需的算例后,用写字板打开数据文件,在文件内容开始部分带有**的内容都是注释行,说明该算例的基本内容及考虑的机理。
历史拟合方法
第3节历史拟合方法一、历史拟合方法的基本概念应用数值模拟方法计算油藏动态时,由于人们对油藏地质情况的认识还存在着一定的局限性.在模拟计算中所使用的油层物性参数,不一定能准确地反映油藏的实际情况.因此,模拟计算结果与实际观测到的油藏动态情况仍然会存在一定的差异,有时甚至相差悬殊。
在这个基础上所进行的动态预测,也必定不完全准确,甚至会导致错误的结论。
为了减少这种差异,使动态预测尽可能接近于实际情况,现在在对油藏进行实际模拟的全过程中广泛使用历史拟合方法。
所谓历史拟合方法就是先用所录取的地层静态参数来计算油藏开发过程中主要动态指标变化的历史,把计算的结果与所观测到的油藏或油井的主要动态指标例如压力、产量、气油比、含水等进行对比,如果发现两者之间有较大差异,而使用的数学模型又正确无误.则说明模拟时所用的静态参数不符合油藏的实际情况。
这时,就必须根据地层静态参数与压力、产量、气油比、含水等动态参数的相关关系,来对所使用的油层静态参数作相应的修改,然后用修改后的油层参数再次进行计算并进行对比。
如果仍有差异,则再次进行修改。
这样进行下去,直到计算结果与实测动态参数相当接近,达到允许的误差范围为止。
这时从工程应用的角度来说,可以认为经过若干次修改后的油层参数,与油层实际情况已比较接近,使用这些油层参数来进行抽藏开发的动态预测可以达到较高的精度。
这种对油藏的动态变化历史进行反复拟合计算的方法就称为历史拟合方法。
由于目前历史拟合还没有一种通用的成熟方法,经常的做法仍是靠人的经验反复修改参数进行试算,因此油藏模拟过程中历史拟合所花的时间常占相当大部分;为了减少历史拟合所花费的机器时间,要很好地掌握油层静态参数的变化和动态参数变化的相关关系,应积累一定的经验和处理技巧,以尽量减少反复运算的次数。
近年来还提出了各种自动拟合的方法,力求用最优化技术以及人工智能方法来得到最好的参数组合,加快历史拟合的速度井达到更高的精度。
但目前这种自动拟台的方法还扯在探索和研究阶段.还没有得到广泛的实际斑用。
CMG操作(部分)
一、用Builder建立模型
用黑油PVT关系生成STARS流体模型的性质 有以下三种方法生成
点击Components右侧箭头选择Import Black PVT。单位选择SI, 油藏温度为37.7778℃(100℉)。点击Launch the Black Oil PVT Graphical User Interface (GUI)。
一、用Builder建立模型
用黑油PVT关系生成STARS流体模型的性质
选择General选项卡点击Tools按钮选择Generate Water Properties Using Correlations,输入Reference pressure 8576kPa 然后选上Set/Update values of TRES and REFPW in PVT Region dialog,点击确定
用“Quick Pattern”创建STARS稠油数据 在Whole gird对应的一栏中,输入孔隙度0.3,I方向渗透率400(mD),J方 向渗透率400(mD),K方向渗透率40(mD)。 点击确定 再次点击 确定 计算属性
一、用Builder建立模型
用“Quick Pattern”创建STARS稠油数据 在Reservoir下的树状菜单中,双击Thermal Rock Types,点击顶部的箭头 选择New Thermal Rock Type。选择Rock Compressibility表,输入基准压 力8576kPa,地层压缩系数1.8E-5
一用builder建立模型创建数值条件点击numerical双击numericalcontrols在弹出的警告窗口中选择确定在dtwell中输入0001upstream选择klevel一用builder建立模型完成井的射孔数据在树状菜单中点击wellsrecurrent展开wells展开injector1双击20050101perf选择perforation选项卡由于想限制注入井的射孔在地层的顶部不注所以点击userblockaddress通过按住ctrl和鼠标点击选中13行用左侧的按钮删除这些层注意删除的层中包括气区这也是我们想隔离的点击确定重复以上步骤到injector24一用builder建立模型完成井的射孔数据生产井的射孔数据不能射在气层或水层所以删除13层和78层点击确定添加井的工作制度在wellsrecurrent中展开wells双击injector1选上窗口底部的autoapply以确保所有的改变可以自动更新
数值模拟过程及历史拟合方法
数值模拟过程及历史拟合方法数值模拟过程及历史拟合方法是科学研究中常用的方法之一,它可以通过计算机模拟来探索不同系统的行为和变化规律。
在很多领域,数值模拟已经成为理论和实验研究的重要补充,它可以模拟各种物理场景、复杂的自然现象以及社会经济系统等。
数值模拟的过程一般包括以下几个步骤:1.定义问题和建立模型:首先需要明确研究问题的具体内容和边界条件,然后建立数学模型来描述问题。
模型的建立通常基于已知的理论和现象,可以是常微分方程、偏微分方程、代数方程等形式。
2.离散化:将连续的物理空间或时间离散化为有限的网格或时间步长。
这个过程通常需要将物理量转化为离散的数值,可以使用有限差分法、有限元法、谱方法等。
3.运用数值方法:利用数值方法求解离散后的问题。
常用的数值方法包括常微分方程数值解法、偏微分方程数值解法、随机数生成方法等。
4.模拟过程:根据所建立的数值模型和数值方法,通过计算机进行模拟运算。
在计算过程中,可以进行参数敏感性分析、收敛性分析等来确保结果的准确性和可靠性。
5.分析和解释:根据模拟结果进行分析和解释,得出结论并与实际情况进行对比。
通过与实验数据、观测数据等进行比较,可以验证模拟结果的合理性。
数值模拟的历史拟合方法是指利用已知的历史数据来拟合数学模型中的参数,以使模拟结果与观测结果尽可能吻合。
其中一个常用的历史拟合方法是最小二乘法。
最小二乘法是通过最小化实际观测值与模型预测值之间的残差平方和来确定模型的参数。
通过求解最小二乘问题的正规方程或使用迭代求解方法,可以得到最优的参数估计值。
另外一个常用的历史拟合方法是最大似然估计。
最大似然估计是假设观测数据来自于一些概率分布,在给定观测数据的条件下,寻找使得观测数据的概率最大化的参数估计值。
通过最大化似然函数或对数似然函数,可以得到最优的参数估计值。
历史拟合方法还包括遗传算法、粒子群优化算法等启发式算法。
这些方法通过模拟生物进化和群体行为的过程,来最优的参数组合。
CMG历史拟合技巧
数值模拟过程(特别是历史拟合)是一项复杂的、消耗人力和机时的繁琐工作,如不遵循一定步骤,掌握一定技巧,可能陷入难以解脱的矛盾之中。
一般认为,同时拟合全区和单井的压力、含水和油气比难以办到,必须将历史拟合过程分解为相对比较容易的步骤进行。
历史拟合一般采取以下几个步骤:1确定模型参数的可调范围;2对模型参数全面检查;3历史拟合;1).全区和单井压力拟合;2).全区和单井含水拟合;3).单井生产指数拟合。
(一)确定模型参数的可调范围确定模型参数的可调范围是一项重要而细致的工作,需收集和分析一切可以利用的资料。
首先分清哪些参数是确定的,哪些参数是可调的。
资料及专家介绍:孔隙度允许修改范围±30%;渗透率视为不定参数,可修改范围±3倍或更多;有效厚度,由于源于测井资料,与取心资料对比偏高30%左右,主要是钙质层和泥质夹层没有完全挑出来,视为不定参数,可调范围-30%左右;流体压缩系数源于实验室测定,变化范围小,视为确定参数;岩石压缩系数源于实验测定,但受岩石内饱和流体和应力状态的影响,有一定变化范围;同时砂岩中与有效厚度相连的非有效部分,也有一定孔隙和流体在内,在油气运移中起一定弹性作用。
因而,允许岩石压缩系数可以扩大一倍;相对渗透率曲线视为不定参数,允许作适当修改;油、气的PVT性质,视为确定参数;油水界面,在资料不多的情况下,允许在一定范围内修改。
(二)对模型参数全面检查工资油藏数值模拟的数据很多,出现错误的可能性很大。
为此,在进行历史拟合之前,对模型数据进行全面检查是十分必要的。
数据检查包括模拟器自动检查和人工检查两方面,缺一不可。
模拟器自动检查包括:1、各项参数上下界的检查对各项参数上下界的检查,发现某一参数超过界限,打出错误信息。
1).检查原始地质储量并与容积法计算进行比较;N = 7758?A×h×Φ×Soi/Boi2).检查所有原始油藏性质图和输入数据。
CMG中PVTi的拟合过程(原创)
拟合过程对拟合有影响的参数有:临界压力、临界温度、偏心因子、Ωa因子、Ωb 因子;对拟合饱和压力有影响的参数有:烃类相互作用系数PVC3;对拟合粘度有影响的参数有:相对分子量molecular weight、体积偏移V ol.shift、粘度相关参数viscosity correlation parameter等。
由于原油粘度和饱和压力对混相压力大小起着至关重要的影响,所以在相态拟合中我们先将粘度曲线拟合好之后,再拟合饱和压力、密度、气油比、原油体积系数等相关参数。
等组分膨胀实验中,原油体积系数的实验曲线和实际曲线基本吻合,且基本不随回归参数的改变发生变化,所以基本不用拟合,但是粘度和密度的实验曲线和实际曲线的差异过大;微分脱气实验中,气油比和原油体积系数、粘度和饱和压力都比实际值偏小。
如下图所示:PV关系曲线原油粘度拟合曲线原油密度拟合曲线体积系数及溶解气油比拟合曲线原油粘度拟合曲线我们先拟合粘度曲线,重烃组分的参数数值比轻烃组分对拟合的影响要大,在回归参数(regression parameters)部分中,选中组分物性(component properties)和粘度参数(viscosity parameters)中相对较重的烃类对应的对粘度有影响的参数(具体哪些重烃对应哪些参数也要逐一试验),能选中的回归参数个数不能超过50,根据运算后的结果发现等组分膨胀实验和微分脱气实验的拟合曲线有很大的改善,但仍需要进一步的调整,且算出的饱和压力比油田实际饱和压力要小。
粘度和密度的微调在等组分膨胀实验和微分脱气实验模块中,可以设置原油粘度和密度的权重(weight),权重越大,对拟合参数的影响就越大(粘度和密度的权重相互之间也有影响)。
饱和压力的大小也可通过设置权重拟合。
经过多次试算和对比,给出了两个实验模块中最合适的权重:等组分膨胀实验中粘度和密度的权重为30,微分脱气实验中给粘度的权重30。
由于饱和压力和实际相差不是太大,而且修改饱和压力的权重对拟合粘度和密度有很大的影响,所以将饱和压力的拟合留在组分劈分之后。
CMG数模软件的使用
表活剂在油层中的吸附数据
泡沫阻力因子和残余阻力因子
有关泡沫参数的设置及泡沫模拟方法后面介绍。
CMG数模软件培训
庞占喜 2007.3.17
目 录
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CMG软件简介 STARS模块主要关键字 STARS模块泡沫的模拟 STARS模块所需数据的准备及处理
STARS模块油藏热采模型的建立
油藏热采模型的运行及结果后处理
氮气及氮气泡沫压水锥数值模拟
中国石油大学(北京)石油天然气工程学院油藏数值模拟组
中国石油大学(北京)石油天然气工程学院油藏数值模拟组
二、STARS模块主要关键字
FLUID AND COMPONENT DEFINITIONS
组分类型及名称(必需) *MODEL, *COMPNAME K值相关系数 *KV1, *KV2, *KV3, *KV4, *KV5 K值表 *GASLIQKV, *LIQLIQKV, *KVTABLIM, *KVTABLE, *KVKEYCOMP 摩尔质量 (必需) *CMM 临界特性(必需) *TCRIT, *PCRIT, *IDEALGAS 参考条件 *PRSR, *TEMR, *PSURF, *TSURF, *SURFLASH 流体焓系数 *CPL1, *CPL2, *CPL3, *CPL4, *CPG1, *CPG2, *CPG3, *CPG4, *HVR, *EV, *HVAPR 固相特性 (必需) *SOLID_DEN, *SOLID_CP
历史拟合方法
第3节历史拟合方法一、历史拟合方法的基本概念应用数值模拟方法计算油藏动态时,由于人们对油藏地质情况的认识还存在着一定的局限性.在模拟计算中所使用的油层物性参数,不一定能准确地反映油藏的实际情况.因此,模拟计算结果与实际观测到的油藏动态情况仍然会存在一定的差异,有时甚至相差悬殊。
在这个基础上所进行的动态预测,也必定不完全准确,甚至会导致错误的结论。
为了减少这种差异,使动态预测尽可能接近于实际情况,现在在对油藏进行实际模拟的全过程中广泛使用历史拟合方法。
所谓历史拟合方法就是先用所录取的地层静态参数来计算油藏开发过程中主要动态指标变化的历史,把计算的结果与所观测到的油藏或油井的主要动态指标例如压力、产量、气油比、含水等进行对比,如果发现两者之间有较大差异,而使用的数学模型又正确无误.则说明模拟时所用的静态参数不符合油藏的实际情况。
这时,就必须根据地层静态参数与压力、产量、气油比、含水等动态参数的相关关系,来对所使用的油层静态参数作相应的修改,然后用修改后的油层参数再次进行计算并进行对比。
如果仍有差异,则再次进行修改。
这样进行下去,直到计算结果与实测动态参数相当接近,达到允许的误差范围为止。
这时从工程应用的角度来说,可以认为经过若干次修改后的油层参数,与油层实际情况已比较接近,使用这些油层参数来进行抽藏开发的动态预测可以达到较高的精度。
这种对油藏的动态变化历史进行反复拟合计算的方法就称为历史拟合方法。
由于目前历史拟合还没有一种通用的成熟方法,经常的做法仍是靠人的经验反复修改参数进行试算,因此油藏模拟过程中历史拟合所花的时间常占相当大部分;为了减少历史拟合所花费的机器时间,要很好地掌握油层静态参数的变化和动态参数变化的相关关系,应积累一定的经验和处理技巧,以尽量减少反复运算的次数。
近年来还提出了各种自动拟合的方法,力求用最优化技术以及人工智能方法来得到最好的参数组合,加快历史拟合的速度井达到更高的精度。
但目前这种自动拟台的方法还扯在探索和研究阶段.还没有得到广泛的实际斑用。
油藏数值模拟与CMG操作简介
5 CMG操作简介
油藏模拟计划的拟订 数值模拟软件选取 数值模拟研究所需数据准备 建立数值模拟数据文件 历史拟合 动态预测 开发报告编写
每一步 的目的?
1 油藏模拟计划的拟订
确定油藏工程问题 制定模拟策略 工作量估计和经费概算
2 模拟器的选取
进行数值模拟研究之前,需要
1 什么是油藏数值模拟?
2 油藏数值模拟软件介绍
3 油藏数值模拟能干些什么? 4 油藏数值模拟研究步骤如何? 5 CMG操作简介
油藏数值模拟软件对比
三大应用软件系列
水驱 三次采油 蒸汽驱
Eclipse VIP WorkBench
VIP
CMG
Utchem SSI-THERM
黑油模型软件
序号 1
2
3
项目 角点网格
水平井
裂缝描述
VIP
CMG
ECL
一般
一般
成熟
水平井井筒无压降 水平井井筒有压降 水平井井筒有压降
(线源法) (离散井筒法) (离散井筒法)
较方便
较方便
较方便
4 区域划分 不允许交叉
不允许交叉
允许交叉
5 流体追踪
API示踪
API和盐水追踪
6 岩石性质
7 相对渗透率
8
前处理
9
后处理
10 三维图形
日产油、日产液、日产气、日产水
综合含水 压力 累积产油、累积产气、累积产水、累积产液
7. 注水井生产数据报表:
日注水量 累积注水量
基本数据资料
动态资料
8. 区块综合生产数据统计报表:
日产油、日产液、日产气、日产水
生产历史拟合
生产历史拟合.生产历史拟合历史拟合的过程实际上是验证模型的过程。
也就是说验证你上面建的模型能不能重现油田的生产过程。
你需要对你的模型进行一系列的调整使其计算结果与你的实际生产数据(产量,压力,饱和度等)相符合。
这个调整过程就是历史拟合。
这就好比天气预报一样。
假如你建立了一个大气流动模型来预测未来的天气情况,你需要先用你的大气模型算一算过去的天气变化,看能不能算的对,通过对模型进行怎么样的调整你才能先把过去的天气算对,然后你才有信心用此模型来预测未来天气。
记住你做数模的目的也是为了预测未来。
其实算命先生很懂得此道理。
你去算命的化他或她先不会算你的未来,而是先告诉你过去你或你家人发生过什么,如果他或她说的碰巧是对的,那你对他或她对你未来的预测也就会深信不疑。
我相信我们的天气预报和数模对未来的预测绝对比算命先生的预测成功率要高的多,但离完全可靠还有很大差距。
(另外你需要记住的是你的历史拟合结果不是唯一的,对不同参数的调整可以达到同样的历史拟合结果。
)生产历史拟合需要进行的数据准备工作量很大,你需要数模前处理软件来帮你完成这部分工作(比如ECLIPSE中的SCHEDULE模块)。
在这部分你需要准备以下数据:生产井和注水井的井口坐标生产井和注水井的井轨迹生产井和注水井的完井数据(井半径,射孔深度,污染系数,D 因子等)生产井的生产历史(油,气,水产量,井口压力,井底压力)注入井的注入历史(气,水注入量,井口压力,井底压力)修井数据(压裂,酸化等)井的垂直管流表(用于计算井筒内的流动)然后前处理模块会帮你生成数模软件所需要的数据格式。
有几个问题你需要清楚:(1)产量数据是井口产量(组分模型不同,以后单独讲)(2)产量数据是日产量或月,季,年平均产量,而不是对应于某一时间步时的产量。
(3) 如果用了时率的化一定要小心,要保证累积产量是正确的。
累积产量很重要,你在拟合时一定要拟合累积产量。
因为只有累积产量正确,才能保证物质平衡正确。
CMG简介
应考虑模型节点所能承受的能力
② 精细油藏模拟时,应使用足够多的网格,使其能准确
反映油藏结构和参数在空间中的变化规律,不能以大
网格掩盖了其间的变化,如小尖灭、小构造和小砂体
③ 在研究流体运动规律时,必须使用较多的网格,以便能够 控制和跟踪流体界面的流动。若采用的网格太粗,就会使 网格饱和度变化平均化,不能刻划出流体的变化趋势 • 避免尺寸大小突变,相邻网格尺寸比小于2~3,否则会带 来很大的截断误差 • 网格尺寸应与井位相适应,保证一个网格内只能有一口井。 两口井之间至少有一个空网格 • 井密集区和主要模拟区应该适当增加网格数目,井周围通
数值模拟的第一步是对油藏的地质储量作出拟合,因
为地质储量是一个比较敏感的参数,一般上报储量会并确
定下来,以后的各种否存在 较大误差
相关参数:饱和度、有效厚度、孔隙度、压缩系数等
储量
模拟层 1 2 3 4 5 合计 油砂体 E2d23-2 E2d23-3 E2d23-4 E2d23-6 E2d23-7 实际储量 (104t) 4.2 10.0 15.7 4.5 31.6 66 计算储量 (104t) 3.925 9.634 16.214 4.120 32.573 66.466 误差(%) 6.5 3.7 3.3 8.4 3.1 0.7
4.5 31.6 66
平面
网格大小:25×25m,网格个数:66 ×22
三维图
数据文件讲解
1.组分定义
2.粘温曲线
FLUID DEFINITIONS
的基本数据
数据文件讲解
1.相渗曲线 2.吸附数据
FLUID DEFINITIONS
的基本数据
数据文件讲解
1.平衡计算 2.直接赋值 Temp Pres So、Sw、Sg
历史拟合基础知识汇总
区压力和含水都影响较大时,应首先着重含水拟合,才能较平稳地、适当地反映
井下措施的影响,在压力拟合时,有不使含水拟合结果严重破坏的办法。反之, 含水拟合时,由于考虑了井下措施可能破坏压力的拟合结果。
(五)、全区及单井含水拟合
含水率拟合也分全区拟合和单井拟合两步。 首先做全区含水拟合。在做全区含水拟合时,全区性地修改拟相对渗 透率(有时包括油水界面)。全区含水拟合基本达到要求后,再做单井
(3)对串槽井的产水量进行修正。
(三)、确定参数的可调范围
由于模型参数数量较多,可调自由度大,而实际油藏动态数据种类和 数量有限,不能唯一确定油藏模型的参数。为了避免或减少修改参数的随 意性,必须确定参数的可调范围。 首先分清哪些参数是确定的,哪些是不确定的。然后根据情况确定可 调范围。 孔隙度:此参数由测井解释和岩心分析得出,视为确定参数,允许改 动范围在3%,一般不做修改。 渗透率:渗透率在任何油、气、田都是不定参数。这不仅是由于测井 解释的渗透率值和岩心分析值误差大,而且根据渗透率的特点,井间的渗 透率分布也是不确定的。因此对渗透率的修改允许范围较大,可以增大或 缩小几倍乃至几十倍。 有效厚度:油层测井解释的有效厚度与取心井资料对比,一般偏高, 主要是钙质层和泥质夹层没有完全挑出来。在调整有效厚度(范围-30% )拟合储量后,拟合其他参数时,一般不要再改动。
(一)合理工作制度的确定
在历史拟合中合理给定油水井的工作制度将直接影响每次模拟的效 率,也对拟合过程会有大的影响。 1.所有注水井定注入量,所有采油井定地面产液量(压力变) 采油井在模拟区内,产油、产水量都是已知的,历史拟合中指定它 们的地面产液量,可以保证模型的采出体积与实际一致。减轻含水拟合 与压力拟合之间的相互干扰。 注水井在模型边界上,注到模拟区内的水量是未知数,可以使用给 定劈分系数并在历史拟合中调整劈分系数的办法来实现分配到模拟区的 水量。历史拟合中,人工调整劈分系数工作量很大。 注意总结经验 :找到不同含水阶段,不同幅度地调整劈分系数对全 区压力变化的影响。
利用CMG-GEM组分模拟器模拟煤层气开采教程(二)
利⽤CMG-GEM组分模拟器模拟煤层⽓开采教程(⼆)利⽤CMG—GEM组分模拟器模拟煤层⽓开采教程(⼆)加拿⼤计算机模拟软件集团(CMG)教程2:矿场规模CBM模拟内容:(1)利⽤等温吸附线描述煤层含⽓量图(2)⽤户基于含⽓量输⼊煤层初始化数值(3)CMOST敏感性分析(4)CMOST辅助历史拟合可⽤数据:(1)Rescue格式的地质模型(2)测量不同井的等温线来表⽰三个主要煤层(3)主要煤层的含⽓量图⼀、打开BUILDER1.在Launcher中双击BUILDER图标打开BUILDER2.选择GEM模拟器,SI国际标准单位,DUALPOR,Gilman and Kazemi形状因⼦,开始⽇期2005-01-01。
3.单击OK两次。
⼆、输⼊输出控制部分(Input/Output Control Section)1.在树状图中单击I/O Control。
2.双击Titles And Case ID,输⼊“Multi Well CBM model”,按OK。
3.双击Restart,选择Enable restart writing,并使⽤REWIND 2。
4.单击,并在⽇期2005-01-01,点击两次OK。
三、油藏描述部分(Reservoir Description Section)1.打开⼀个RESCUE模型(rescue2009.bin)并导⼊⼀个地质⽹格及油藏属性,如下所⽰:2.将CMG关键字与rescue模型属性匹配,如下所⽰。
3.当展开Reservoir标签下的Array Properties时,会有⼀个红⾊叉号(),表明在这部分需要输⼊⼀些“必须的”内容。
4.单击Specify Property按键输⼊下⾯的油藏参数和值:Property Value for “Whole Grid”Porosity (Matrix ) 0.001Permeability I (Matrix) 0.001 mDPermeability J (Matrix) EQUALSIPermeability K (Matrix) EQUALSIPermeability J (Fracture ) EQUALSIPermeability K (Fracture) EQUALSI* 0.1Fracture Spacing I 0.05 mFracture Spacing J EQUALSI * 0.5Fracture Spacing K EQUALSI * 0.1Implicit Flag 3Implicit Flag – (Fracture) 35.按两次OK进⼊Calculate Property。
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数值模拟过程(特别是历史拟合)是一项复杂的、消耗人力和机时的繁琐工作,如不遵循一定步骤,掌握一定技巧,可能陷入难以解脱的矛盾之中。
一般认为,同时拟合全区和单井的压力、含水和油气比难以办到,必须将历史拟合过程分解为相对比较容易的步骤进行。
历史拟合一般采取以下几个步骤:
1确定模型参数的可调范围;
2对模型参数全面检查;
3历史拟合;
1).全区和单井压力拟合;
2).全区和单井含水拟合;
3).单井生产指数拟合。
(一)确定模型参数的可调范围
确定模型参数的可调范围是一项重要而细致的工作,需收集和分析一切可以利用的资料。
首先分清哪些参数是确定的,哪些参数是可调的。
资料及专家介绍:
孔隙度允许修改范围±30%;
渗透率视为不定参数,可修改范围±3倍或更多;
有效厚度,由于源于测井资料,与取心资料对比偏高30%左右,
主要是钙质层和泥质夹层没有完全挑出来,视为不定参数,可调范围-30%左右;
流体压缩系数源于实验室测定,变化范围小,视为确定参数;
岩石压缩系数源于实验测定,但受岩石内饱和流体和应力状态的影响,有一定变化范围;同时砂岩中与有效厚度相连的非有效部分,也有一定孔隙和流体在内,在油气运移中起一定弹性作用。
因而,允许岩石压缩系数可以扩大一倍;
相对渗透率曲线视为不定参数,允许作适当修改;
油、气的PVT性质,视为确定参数;
油水界面,在资料不多的情况下,允许在一定范围内修改。
(二)对模型参数全面检查工资
油藏数值模拟的数据很多,出现错误的可能性很大。
为此,在进行历
史拟合之前,对模型数据进行全面检查是十分必要的。
数据检查包括模拟器自动检查和人工检查两方面,缺一不可。
模拟器自动检查包括:
1、各项参数上下界的检查
对各项参数上下界的检查,发现某一参数超过界限,打出错误信息。
1).检查原始地质储量并与容积法计算进行比较;
N = 7758?A×h×Φ×Soi/Boi
2).检查所有原始油藏性质图和输入数据。
2、平衡检查
在全部模型井的产率(注入率)都指定为零的情况下,进行一次模拟计算,其结果应是油藏状态参数(压力场和饱和度场)应该与油藏初始状态参数一致,无任何明显变化,流体应该是处于平衡状态。
否则表明参数有了问题,需重新检查模拟卡中的相关参数。
人工检查包括:
1)、不同来源的资料相互对扣;
2)、日产(注)量、月产(注)量和累积量相互对扣;
3)、物质平衡检查,即分析全区压力变化与累积净注入量(或亏空)的关系是否一致;
4)、对串槽井的产水量进行修正。
(三)历史拟合分两步
首先是拟合全区压力到拟合单井压力,然后是饱和度(全区和单井含水)拟合。
1.压力拟合
油藏中产生压力分布是由于流体场产、注流动后重新分布的结果,由达西定律所描述: ( x=0,g,w )
公式中包含出现的不定参数K和Kr,改变其中之一将有效地改变压力
的重新分布,由此当网格单元井的压力形式出现异常上升或下降时,•表明不是真实地层条件下的K和Kr值。
而地层平均压力水平的主要影响因素是由油藏总孔隙体积和总压缩率来确定,两者有如下关:
而: 由此可以确定造成不正确压力大小的不定参数是Cr和Φ,通常改变Cr可以观测到压力的显著变化,而±30%的Φ变化对计算出来的油藏动态参数(包括压力)可能差别不大,是次要因素。
A:拟合全区或单井油层压力
方法
1. 修改Cr、Φ、h、S(饱和度)参数
1)一般如果一个区块有室内岩心Cr数据,建议不改变其值大小,如按拟合情形需改变时,也不能超过一倍为好;
2)如果拟合油藏压力水平过高,则往往表示油藏地质储量过高。
此时需减少Φ、h以及S值,以达到使地层压力水平降低的目的;
2. 修改渗透率值改变流体流动方向
以达到改变油层压力的目的;增加低压带的渗透率,以达到提高低压带的压力,反之亦然。
检查原始地层压力梯度、原油体积系数、脱气油密度,以校正地层压力水平;
1).原始地层压力与深度关系将直接影响到整个地层的压力水平。
如果油藏压力水平过高或偏低,首先应检查输入的基准面深度和相应的油相压力,是否符合压力梯度关系,如果不符合则需修改这个相参数。
2).从压力梯度数据中效核地下原油密度;
压力梯度:dP/dD = ( P2 – P1 )/( D2 – D1 ) 通过单位换算为地下原油密度,与实际输入值比较,如(脱气原油密度)有误也需要修改。
3).检查原油体积系数
检查地面脱气原油密度,如果正确,则按:Bo=ρ
地面/ρ
地下
求出原油
体积系数,进行修改。
总之,先拟合全区压力,然后拟合单井压力形式。
而单井压力拟合主要是靠修改井局部地区的渗透率或方向渗透率。
注意在进行全区压力拟合时,要兼顾单井点的情况进行修改。
而且,同时要照顾到单井点的含水拟合。
这样,压力拟合阶段对方向渗透率的修改就有利于以后含水的拟合,节省机时费用。
2.全区和单井含水拟合(饱和度的拟合)
压力拟合达到满意的效果后,将进行全区和单井含水拟合。
油藏中流体饱和度的分布,影响井的注入量和采出量,即影响油水比和油气比。
瞬时油水比(WOR)和油气比(GOR)由一下公式计算:
B:全区和单井含水的拟合
其方法步骤如下:
1.调整相渗曲线
首先,要检查相渗曲线是否平滑,才不至于导致计算含水值过高或过低。
其次,对初期拟合含水偏低的情形,可适当左移水相渗透率曲线(即抬高水相渗透率曲线),对高含水期拟合含水偏低的情形,可适当右移油相渗透率曲线(即抬高油相渗透率曲线)【油相相渗提高,流度比减小,油水差异减小,更容易驱油,由下式应该含水率是下降
啊】。
反之亦然。
—–
再次,尽可能根据分采层的含水上升率曲线反推几组相渗曲线,用以代表不同类型产层的渗流机理。
由于我国油藏大多属于陆相湖盆沉积,物源近、以及多物源方向供给碎屑物质,造成沉积相带窄,非均质性严重,砂体类型也多。
加上沉积受多级旋回的控制,形成多层系含油的特点,无论从岩性还是从岩相上变化都很悬殊。
纵向上各层间渗透率差别很大,平面上连通性差、砂岩体往往在短距离内就尖灭、交叉或迭加。
而东部多为断陷含油气盆地,断层发育,构造复杂,致使各断块间油气水分布关系难以摸清。
而且,更为严峻的问题是开发过程中对达到一个油藏或小到一个断块的五项渗流特征参数的岩心实验资料录取少,一般应用一组相渗曲线很难表征地下油藏各层系、小层内流体的真实渗流机理,更别说对无资料的地区要借用相同或类似地区的资料来使用。
2.调整毛管压力曲线
拟合含水还需检查毛管压力曲线,以改变束缚水饱和度和初始含水饱和度分布。
3.局部井点含水的拟合
通过如下修改:
A:改变含水区地质储量,如调整这些地区的孔隙度Φ、渗透率K或流体S值的大小,以达到含水饱和度的拟合;
B:减少与水区连通部位的渗透率值,以控制含水上升的目的;
C:在局部地区含水拟合差别较大时,可调整X、Y方向渗透率,即AKX、•AKY、BKX、BKY、AKZ(纵向),以达到在不增加地质储量的条件下,增加或减少流体沿某一方向的流动性,实现含水的拟合。
双孔双渗,就是模型中有基质和裂缝两种孔隙体积,基质孔隙是主要的储油空间,裂缝是主要的流动通道,基质和裂缝都有孔隙体积和渗透率,所以叫双孔双渗。