CMG数值模拟软件简介

CMG数值模拟软件简介
CMG开发的油藏数值模拟软件在市场上处于领先地位，作为提高采收率模拟的行业标准，得到了全球的认可
CMG先进的模拟技术，不断开拓新领域-模拟简单到复杂的提高采收率过程。

通过结合简易的模型创建工作流程，最先进的性能增强技术以及跨学科多重机理（例如，热效应、地球化学、地质力学、流体相态、井筒、水力压裂以及完井等）精确模拟提高采收率过程。

CMOST AI
强大的敏感性分析、历史拟合、方案优化以及不确定性分析工具，最大限度地提高各类油藏的采收率和净现值
GEM组分模拟器
世界领先的状态方程模拟器，适用于组分、化学驱以及非常规油气藏模拟
IMEX黑油模拟器
模拟常规和非常规油气藏模型的衰竭和二次开采过程，使用快速和简单的工作流程进行准确的预测
STARS热采及化学驱模拟器
准确模拟矿场提高采收率机理-热采、化学驱以及其他EOR技术-使得生产和效益最大化。

Builder前处理模块
交互式、直观和易于使用的操作界面，为CMG模拟器快速和高效的准备模型
Results后处理模块
为更加深入的理解油藏特征、提高采收率过程以及油藏性能等提供了先进的可视化和分析工具
WinProp相态模拟软件包
为CMG模拟器创建流体模型，并为第三方油藏模拟软件提供黑油模型
CMOST AI 提升油田开发研究能力和潜力，改善业务决策流程。

将统计分析、机器学习和无偏数据解释等人工智能技术与人类的工程专业知识相结合，确定油藏开发最佳方案。

认知油气储层
在同一个模型中同时自动考虑所有不确定性参数，运行数百个模拟作业，分析数据并做出更好的业务决策。

•图形展示对开发效果影响最大的参数
•从有限的模拟运算结果中获取信息，并通过它来认识每个参数如何影响模拟结果
•“假定推测”功能，快速得出属性变化对产量的影响结果，并实时更新生产曲线
•在更改一个或所有变量时，CMOST AI的内部引擎能自动预测变量之间的交互作用
优化改进业务决策
利用人工智能（AI）技术，用最少的计算找到最佳解。

•快速运行数千个模型，评估历史拟合结果的多解性，方案优化结果以及相关概率分布特征
•用户自定义的优化目标函数
•使用高级计算引擎：CMG DECE、粒子群优化（PSO）、差分进化算法（DE）、拉丁超立方+代理方程或随机全组合方法
•运算较少作业，确定最佳（全局最佳）开发方案或操作条件
管理风险
使用自动鲁棒优化工作流程，最大限度地提高成功率并降低风险。

•CMG PAR通过使用“不适合”模拟结果和测定的生产数据来定义后验概率密度函数
•在历史拟合精度较高的区域中提高RBF代理模型准确性
•在现场应用时，使用多个历史拟合模型生成P10、P50和P90预测
•使用高级分析和图形输出准确预测油藏成功的概率，降低风险
智能历史拟合
用最短工期和最少作业运算得出最优模拟结果。

•使用高级统计方法自动历史拟合
•高级计算引擎：CMG DECE、CMG贝叶斯引擎、粒子群优化（PSO）、差分进化算法（DE）、拉丁超立方代理或随机强力方法•先进实验设计（ED）技术，创建最佳参数组合，尽量减少作业数量
•使用辅助历史拟合技术，轻松分析储层开发过程
STARS是注蒸汽、溶剂、空气以及化学驱开发模拟领域无可争议的行业标准。

热采：模拟从简单到高度复杂的热采过程
业界领先的热采模拟器可精确模拟从简单到高度复杂的各种热采开发过程，精确模拟蒸汽分布特征，以及油藏、井筒和盖层完整性等各种复杂问题。

•准确模拟所有开采过程的物理特性：SAGD、ES-SAGD、蒸汽吞吐、蒸汽驱、溶剂萃取（VAPEX）、火烧油层、注泡沫、乳液、凝胶、化学
驱、微生物、低矿化度水驱等。

•先进的反应动力学模型可模拟各种机理：沥青沉积、蜡沉积、焦炭生成、微粒运移/出砂、井筒堵塞等。

•考虑纯组分、拟组分，分散相、分散组分，多孔介质传质和传热，以及对流体和岩石性质的影响。

•高级全隐式地球化学和地质力学模拟功能
•模拟复杂井筒传热和井筒流体流动特征
•动态网格（DynaGrid）技术与先进求解器和并行计算技术联合应用，大幅提高计算能力，在最短的时间内运行完大型复杂的数值模型•多种高级井管理和控制选项
化学EOR：全功能反应动力学模拟
设计和评估基于化学驱提高采收率（cEOR）过程的化学剂的有效性。

STARS 是唯一能够精确模拟如碱性-表面活性剂-聚合物（ASP）驱油、低矿化度水驱和泡沫驱油过程所需的复杂现象的模拟器。

•轻松设置、设计和评估所有化学剂和开发过程的有效性
•高级过程向导快速创建大多数高级cEOR流程
•通过相渗插值精确模拟油藏中界面张力降低
•与速率-温度-浓度相关的反应动力学准确模拟三元复合驱
•机理法模拟复杂泡沫驱过程，模拟全油藏低矿化度水驱
•通过反应力学模拟乳化以及泡沫的形成、破灭过程
•模拟流体-储层岩石之间重要的化学反应（地球化学反应）包括水解反应、矿物沉淀/溶解以及粘土矿物离子交换
•使用CMOST优化化学驱设计和操作参数
地质力学：准确的流固耦合模拟
严格迭代耦合计算的三维地质力学模块可精确模拟热采以及其他提高采收率过程中的地层沉降、压实以及膨胀现象。

•迭代耦合，基于有限元模块，用于更加精确地计算地质力学效应
•模拟与孔隙度和固相组分相关的地质力学特性
•模拟应力诱导现象，包括出砂、近井地带地层坍塌，弹性或塑性变形•评估盖层完整性并确保安全操作
•考虑到地质力学不确定性，使用CMOST优化生产参数
复杂井筒：模拟真实井筒设计
灵活井模型精确模拟复杂结构井，以最大化采收率和净现值。

•模拟井筒和储层之间的各种复杂传质和传热现象
•准确模拟从简单到复杂的各种完井装置
•精确计算多个管柱、封隔器、窜流，相分离和瞬态流体流动
•使用嵌入的相关式或生成的表格模拟不同的FCD，优化注入方案
•模拟穿过多层的起伏井
•模拟井筒内固相沉积的影响，包括水力直径降低
•与注入和生产管柱的蒸汽控制相关的先进井控制
计算性能：优化效率
CMG的求解器和并行技术可最大限度地发挥硬件潜力，在最短时间内完成大型复杂模拟任务。

•减少项目完成时间
•同时运行更多模拟任务，相比以前的版本更快得到计算结果
•在多内核计算机上提交作业，并行技术大幅度提高计算速度
•高效利用IT硬件，减少成本支出
•使用新型标准和SR3文件格式，快速加载大型模型计算结果，最大限度提高工作效率
GEM是世界领先的状态方程（EoS）油藏模拟器，适用于组分、化学驱和非常规油气藏模拟。

提高采收率模拟
模拟混相/非混相驱替，化学EOR以及基于非蒸汽的热开发过程，以提高有优化油气藏采收率。

•状态方程（EOS）组分模拟器模拟三相多组分流体流动
•精确模拟所有油气类型流体的复杂相态
•准确而坚实地模拟与所有非热EOR过程中相关的物理和化学现象
•相渗曲线可作为界面张力、速度和组分组成的函数进行插值，模拟混相和气水交替过程的滞后效应
•EOR过程中，模拟气体/溶剂引起的地下沥青沉积相关效应，及其对储层性能的影响
•模拟水相组分在岩石表面吸附和捕集效应，及其对采收率的影响
非常规油气藏：基质到裂缝模拟
行业领先、最先进和易于使用的工作非常规模拟工作流程，用于模拟页岩和致密油气藏中的水力压裂裂缝和天然裂缝。

•方便工作流程，模拟天然裂缝和水力裂缝、多组分吸附、地质力学效应、相间传质、多相扩散及非达西流动
•功能强大的油藏模拟器，用于模拟所有非常规油藏的一次开采和提高采收率过程
•使用CMG专有Tartan网格技术，表征平面裂缝和复杂体积缝（SRV），精确模拟基质和裂缝中的流体流动特征
•采用对数分布网格加密方法，保证水力压裂裂缝高精度模拟
•准确表征裂缝尺度、非达西流动和速度相关的相对渗透率效应
•易于使用的模型创建向导，用于导入第三方软件的水力压裂设计参数，微地震数据创建水力压裂裂缝，实现更好的裂缝表征，历史拟合和预测•耦合地质力学技术，模拟水力压裂裂缝传导率变化以及生产和注入过程中应力变化
•根据储层、水力压裂和生产制度等不确定参数进行自动历史拟合、优化和不确定性分析
化学EOR（cEOR）：从实验室到矿场规模
利用GEM的cEOR功能设计和评估化学剂的有效性。

GEM是唯一一款在同一模型中可同时模拟混相注气+泡沫+ ASP +低矿化度水驱的模拟器。

•模拟碎屑岩和碳酸盐岩储层ASP、泡沫和其他cEOR开发过程的全部物化特征
•模拟注聚合物、表面活性剂或碱过程中的地球化学效应
•模拟全油藏3D模型中皂化反应（原地皂化）及矿化度梯度，精确描述ASP过程
•在ASP驱过程保证严格的矿化度梯度，实现最佳采收率
•在ASP驱过准确模拟Windsor的I，II和III型相态
•使用两个液相（油和水）模拟微乳液（ME）
•模拟注聚合物或泡沫调剖过程，模拟表面活性剂和/或碱界面张力降低效应
•用经验法泡沫模型模拟泡沫的复杂驱油机理
•使用Builder过程向导创建实验室规模或矿场规模的ASP或泡沫模型来预测产量/采收率
•通过优化化学剂段塞尺寸、浓度、注入时机、注采井位来提高采收率和净现值
地球化学EOR：低矿化度水驱提高采收率
GEM精确模拟低矿化度水驱（LSW）各种机理，包括离子交换反应、地球化学以及润湿反转，最大限度地提高采收率并减少对环境的影响。

•通过全油藏或复合LSW模拟，精确预测产量/采出程度
•基于EOS的组分模型，通过油水相渗毛管数插值模拟地球化学、离子交换、润湿反转
•有效地模拟不同储层粘土分布的离子交换
•模拟多盐组分矿化度，以及其对开发效果的影响
•流体-岩石相互作用的高级机理模拟，如岩石基质溶解、沥青沉积、矿物质沉淀，以及相关的孔隙度和渗透率变化等。

•丰富的化学反应库，可在模型中快速添加
•直接从反应中获得化学平衡、溶解和沉淀离子反应配平系数
•使用Builder的LSW过程向导，创建全油藏或复合LSW模型来预测产量/采收率
•通过识别井位、基于储层岩石地球化学优化注入水最佳矿化度等获得最优的采收率和净现值
地质力学：耦合油藏模拟
功能强大、计算严格、与油藏模拟耦合迭代的3D地质力学模块可精确模拟油藏开发过程中出现的地层沉降、压实和膨胀现象。

•迭代耦合、基于有限元的模块，用于精确计算地质力学属性
•模型孔隙度和固相组分相关的地质力学特性
•模拟应力诱导现象：出砂、近井地层坍塌以及弹性或塑性变形
•精确模拟三维压实和膨胀力学，计算应力对孔隙的影响
•模拟裂缝的产生和发育过程，研究裂缝特征以及应力或应变
•通过查表方式直接定义应力和裂缝/基质渗透率的关系
碳捕获与存储：展望未来
准确模拟二氧化碳（CO2）注入地层或水层的长期影响，并帮助用户分析CCS 项目的可行性。

•模拟和可视化显示地层和水层中CO2储存的长期影响
•模拟由于滞后作用导致的气体捕集，由于溶解度和矿化度变化产生的水相密度和粘度变化，引起的粘度变化，矿物沉淀和溶解机理等•改进的水蒸发模拟模型，可定义两相烃体系
•通过完整的水相化学平衡计算提高CCS模型的可靠性
•提供完备的水相和矿物反应库
•使用Builder快速创建CO2封存模拟模型
计算性能：优化效率和产量
CMG的求解器和并行技术可最大限度地发挥硬件潜力，在最短时间内完成大型复杂模拟任务。

•减少项目完成时间
•同时运行更多模拟任务，相比以前的版本更快得到计算结果
•在多内核计算机上提交作业，并行技术大幅度提高计算速度
•高效利用IT硬件，减少成本支出
•使用新型标准和SR3文件格式，快速加载大型模型计算结果，最大限度提高工作效率
IMEX黑油及非常规模拟器，用于模拟常规和非常规储层的一次和二次开发过程。

常规油气藏模拟：精准、快速
不但可用于模拟简单的小模型，更适合于模拟构造复杂、物性非均质的数百万网格级别大模型，得到可靠的生产预测。

•不同类型的储层流体，包括欠饱和及饱和油、挥发油、凝析气、干气和湿气
•多种网格选项：笛卡尔、径向、平面正交和完全非正交角点网格
•使用多种双重介质选项，模拟天然裂缝油藏和重力分异过程
•通过与CMOST AI无缝连接，实现油藏管理工作流程的快速历史拟合和优化
非常规模拟：高效生产预测
使用最先进技术模拟天然裂缝或水力压裂储层，准确表征基质与裂缝间的不稳定流动，更好预测开发效果。

•对数分布、局部加密（LS-LR）网格，准确有效地模拟天然裂缝或水力压裂储层
•模拟纵向或横向的双翼水力压裂裂缝，以及通过改造储层体积（SRV）模拟复杂人工裂缝缝网
•导入第三方人工压裂设计软件数据，更好地进行人工裂缝表征、历史拟合和预测
•模拟沿裂缝方向渗透率的变化，更加真实模拟储层开发动态
•精确模拟天然裂缝储层中基质-裂缝以及基质-基质之间的流体流动
•利用多个相关式计算人工裂缝中的非达西流动效应
•使用微地震数据表征SRV的几何形状和大小
•通过模拟页岩气以及煤层气储层中吸附气对产量的贡献量，可靠估算原始地质储量和可采储量
•优化井距和缝间距，以提高产量、净现值和EUR
iSegWell: 智能多段井
准确可靠地模拟分支井、油管管柱和其他井下设备的流体流动和压力变化。

使用iSegWell可优化完井和井下设备。

•与油藏模拟器全耦合的高级井筒模拟模型
•井筒重力和摩阻损失模拟（水平井和多分支井、井下设备、油管）
•通过同时优化井设计和油藏产能来提高产量
•定义和使用先进的流量控制设备（FCD）来优化注入和生产策略
二次采油：提高油藏产能
评估和优化油田开发方案，预测复杂非均质储层的采出程度。

•预测和比较水驱、聚驱、拟混相驱、连续气驱以及水气交替等方式的开发效果
•模拟聚驱相关机理，吸附、降解、剪切变稀以及非线性粘度混合
•模拟垫气注入，可与溶解气的属性不同
计算性能: 优化效率
CMG的求解器和并行技术可最大限度地发挥硬件潜力，并为您提供在最短时间内运行大型复杂模拟任务的软件。

•减少项目完成时间
•同时运行更多模拟任务，相比以前的版本更快得到计算结果
•在多内核计算机上提交作业，并行技术大幅度提高计算速度
•高效利用IT硬件，减少成本支出
•使用新型标准和SR3文件格式，快速加载大型模型计算结果，最大限度提高工作效率
耦合地面管网设施模拟：从储层到输送点优化
创建显式耦合的地下和地面管网模型，包括陆上天然气藏和深海海上油气藏。

•与第三方地面管网模拟器耦合，模拟更复杂（例如循环）的地面管网•耦合模拟帮助工程师解决油藏和地面管网系统中的瓶颈问题
WinProp是高级油藏模拟中不可或缺的状态方程工具，适用于多相态，特别是存在油气组成变化的过程
EOS表征
调整EoS以准确拟合实验室实验结果并预测流体相态
•双EoS模型–分别用于地面（分离器）条件和储层条件
•从多个EoS模型中选择，例如Peng-Robinson和Soave-Redlich-Kwong EoS模型，以拟合实验室数据
•为地面（分离器）条件和储层条件创建单独的EoS模型
•对组分属性进行回归，便轻松拟合实验室数据
•自动选择参数和内置上下限，简化拟合过程
•线性温度相关的体积偏移系数，准确拟合实验室测量的密度
•使用差异分离实验将分离器数据与在储层温度下的PVT数据分开拟合混相预测
WinProp的多级接触混相选项可计算凝析、蒸发或凝析-蒸发气驱。

•组分合并和加组分劈分选项
•完整的烃和非烃组分库
•一次接触混相压力计算，拟合数据并了解混合物性质
•差分演化算法准确计算最小混相压力（MMP）
•Ahmadi和Johns多级混合单元法计算最小混相压力
•创建三元相图，以图形方式解释混相机制并计算多级接触混相
•Li，Johns＆Ahmadi的相劈分，计算用于多级接触混相计算
储层流体表征
在不同的衰竭开采情况下，模拟油藏流体的属性变化。

•用于+组分劈分计算的指数、二阶指数和伽马分布函数
•+组分劈分和组分合并，简化创建拟组分过程
•自定义合并准则或基于内部算法来确定合并准则
基础计算
通过先进的PVT和热力学计算，提高对储层流体和相态的理解。

•等焓闪蒸和多相闪蒸
•饱和压力和温度
•PT、PX和TX相图，等液量线，用于两相和三相计算
•三元相图
•牛顿迭代在计算困难区执行负向闪蒸
水相性质
模拟CO2、H2S和轻烃在不同矿化度水中的溶解度。

•准确预测水相中的含气量
•广泛的地球化学反应库，用于描述岩石、矿物与水相的相互作用
•标准相属性表还包括熵，焓和热容参数
沥青和蜡沉积模型
快速建立用于组分模拟的沥青和蜡沉积表征模型。

•多组分固相模型与状态方程模型（EoS）组合应用，描述沥青或蜡沉积•最多模拟三个平衡流体相，以及一个多组分沉积固相
Builder通过提供IMEX、GEM、STARS和外部数据源之间的数据集成和工作流程管理架构，简化了数值模型的创建过程。

水力压裂向导：提高净现值
Builder的简单易用水力压裂向导，精准表现实际水力压裂裂缝。

•创建不同复杂性的裂缝，从简单的双翼裂缝到复杂的裂缝缝网
•导入第三方压裂软件裂缝设计数据，更好地进行裂缝表征、历史拟合和预测
•快速添加或修改多段或多井的裂缝属性
•轻松调整裂缝渗透率和非达西流动系数
•改变支撑/非支撑水力压裂缝和天然裂缝的半长、导流能力等
•保存裂缝模板，便捷地将相同的裂缝特性应用于多口井
过程向导：直观的工作流程
基于任务导向的高级过程向导帮助用户创建复杂的模拟模型，从而快速有效地比较不同的开采过程。

•非常规油气藏：页岩气、水力压裂裂缝和煤层气
•化学EOR：泡沫油、ASP注入、低矿化度水驱
•地质建模和地质统计学
•火烧油层
•沥青质沉淀
•微粒运移
化学EOR：创建多个化学反应模型
化学EOR高级过程向导帮助用户创建复杂的模拟模型，从而快速有效地比较不同化学驱开发效果。

•过程向导包括：表面活性剂和碱降低残余油、化学剂吸附、复杂非牛顿聚合物等
•基于指定组分组成的相渗曲线插值
•泡沫在地下生成或降解反应，精确描述泡沫驱过程的真实物理特性
•最新的泡沫驱向导拟合实验室数据更加高效
•混合低矿化度水驱（LSW）模型，预测产量/采收率更加可靠
•使用过程向导，按步骤轻松输入LSW数据
•使用过程向导，设置与LSW相关的地球化学反应
地质力学：有效地模拟地质力学属性
在模拟模型中考虑地质力学效应，检验开采过程对储层岩石的影响。

•准确模拟地层沉降、压实和膨胀
•多种地质力学模型用于模拟应力-应变关系
•轻松输入数据，建立地质力学模型
•完全控制耦合类型和其他地质力学数值参数
•选择重要的地质力学属性输出到结果中
直观的模型创建：简化数据输入
交互、直观且易于使用的操作界面，使用户能够快速有效地整合所有必需的数据，从而建立模拟模型。

地质建模和地质统计学
•使用等值线图，小层厚度图等，建立储层构造和三维地质模型
•粗化地质模型用于流动模拟
•地址统计学模块根据测井和岩心数据，计算属性分布
高级井筒模拟
将Builder与FlexWell联合应用，可精确模拟热采和非热采开发过程中的流体流动和其他井身结构。

•井轨迹平滑功能，可消除轨迹中不符合实际的“弯曲”
•导入和编辑向导：轻松加载井轨迹、生产和注入历史
•轻松将源汇井转换为FlexWell
•井控制选项包括：压力、产量、指定动态层、监测流体
•将一个或多个井的轨迹和射孔信息转换为iSegWell关键字
•导入第三方压裂软件数据，用于更好的裂缝表征，历史拟合和预测
提高工作效率工具
•轻松导入或创建地质模型、油藏属性分布、PVT模型、注入/生产历史、井眼轨迹、完井及水力压裂数据
•利用网格编辑工具进行网格加密、子模型提取，网格粗化，网格劈分等•使用相关式生成相渗曲线和PVT数据
•快速将IMEX模型转换为STARS或GEM模型，以模拟更复杂的开采方式
•定义或编辑油藏任何分区或区域属性
•轻松选择要输出到Results的属性和数据
•直观的井设计和油田开发工具，用于井网布井、水平井钻井、定义井组和循环井控制等
Results具有最先进的可视化和分析功能，帮助用户理解和洞察油藏开发过程。

快捷、直观、全新！
性能：快速做出决策
做出快速、合理的决策，提高单井或全区采收率以及开发效果。

•快速加载大型模型、内存密集型Results文件
•减少内存使用，读取数据更快- SR3文件格式比以前版本小30-50％
•更快地执行交互显示，例如曲线图与3D图同步显示
•快速地从最新的模拟结果中读取数据并更新绘图
可视化和分析：增强理解能力
升级版的可视化功能大大增强了后处理分析深度，一体化成图帮助用户精细分析模拟结果。

•交互式仪表盘快速比较数据，识别模式、趋势和关系
•在同一屏幕上无缝分析多个模拟结果文件的曲线图和3D图
•通过仪表盘快速查看3D图和时间序列曲线图，并在2D和3D之间实现无缝交互
•使用“跳转到时间步长”选项，快速有效地分析任意指定时间步的属性•多显示器有效分析和可视化数据
•简化菜单功能访问，提高效率
•有效加载和绘制沿着井轨迹或井路径的测井数据（单井或多井格式，.LAS格式）
•快速绘制距离相关的属性曲线图，用于分析沿储内任意两点间或沿井方向的属性变化趋势图
简单易用：提升用户体验
升级版的操作界面界面，简单快捷的访问功能，创建绘图、分组数据和分析结果更加灵活。

•所有2D和3D功能都可以使用屏幕顶部的任务窗格（Ribbon）轻松访问。