油藏数值模拟基础培训

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油藏数值模拟基础培训
油藏数值模拟基础培训
目 录
第一讲 油藏数值模拟总论 第二讲 概念模型数据文件解剖 第四讲 RUNSPEC/GRID要点分析
求实
创新
超越
REALITY,INNOVATION,TRANSCENDENCY
油藏数值模拟基础培训
油藏数值模拟总论
求实
创新
超越
REALITY,INNOVATION,TRANSCENDENCY
为什么要做油藏数值模拟 ■油藏工程与数值模拟
传统油藏工程方法对油藏数值模拟的作用在于:
•弥补收集资料数据的不充足
•减小输入数据的误差 •深化对模型合理性的认识
•辅助动态历史拟合分析
•利于模拟结果的评价与解释 以上这些都是影响数值模拟应用研究质量的关键,也 是体现从业者能力大小的重要方面。
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油藏 模拟器
模拟 应用
④油藏模拟应用
③建立计算模型
A、将求解数值模型进行 程序化。 B、连同前后处理软件, 形成油藏模拟器。
利用油藏模拟器研究和 解决具体的油气田开发 问题。 求实 创新 超越
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油藏数值模拟的方法原理
1. 建立数学模型
即建立一套描述油藏 中流体渗流的偏微分方程 组,包括初、边值问题。
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为什么要做油藏数值模拟 ■油藏工程与数值模拟
类比法:
观测:信息采集与分析
资料相对缺乏时的有效 研究方法,但无法判断 不同开发策略。
油 藏 工 程 应 用
Hale Waihona Puke Baidu
采收率统计关系式、水驱特征曲线、 产量递减方程及经验公式等。
假设:油藏特征判断
油藏非均质 与岩石各相异性 流体性质及岩石流体 渗流特征空间变化 烃类油藏开采机理 的复杂性 各种油藏工程 方法的适应性 软件功能 选择合适的模拟器 应用技能 可靠的工程实践 正确的模拟应用
求实
影 响 预 测 风 险 的 因 素
地质建模
输入油藏地质 模型数据
数 值 模 拟 技 术 实 现
创新
超越
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油藏数值模拟总论
•油藏数值模拟的概念 •为什么要做油藏数值模拟 •油藏数值模拟的方法原理 •油藏数值模拟的作用 •油藏数值模拟的大体流程 •油藏数值模拟都需要什么参数
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REALITY,INNOVATION,TRANSCENDENCY
油藏数值模拟的概念 ■油藏数值模拟
标准定义:应用已有规律,采用数值方法求解描述油藏内流体流动问 题,并利用计算机研究油藏开发及动态规律的一门技术。 工程定义:从地下流体渗流过程中的特征出发,建立描述渗流过程的 基本物理现象,并能描述油藏边界条件和原始状况的数学模型,借助 计算机计算求解描述油气藏渗流数学模型,并结合油藏地质学、油藏 工程学等学科知识重现油田开发的全过程, 主要用于解决油田开发实 际问题。简单地说就是在电子计算机上开发油藏。
A、通过离散化将偏微分方程组转换为有限差分方程组。 B、将非线性系数线形化,得到线形代数方程组。 求实 创新 超越
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油藏数值模拟的方法原理
求解
程序化
商业化
压力、饱 和度分布 及井流量
②建立数值模型
C、应用线性代数方程组 的解法求得未知量(压 力、饱和度等)的数值 分布。
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油藏数值模拟的方法原理
单/多相流公式
离散化
线性化
开采 过程
非线性偏 微分方程
非线性 代数方程
②建立数值模型
线性 代数方程
①建立数学模型
A、通过质量/能量守恒方程、状 态方程、运动方程、辅助方程建立 基本方程组。 B、根据所研究的具体问题建立相 应的初始和边界条件。
数值模 拟 法:
能考虑油藏的复杂几何 形状、非均质性、岩石 和流体性质变化、井网 方式和产量等因素,是 迄今为止油藏动态研究 中考虑因素最多的一种 方法。
求实
创新
超越
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为什么要做油藏数值模拟 ■油藏工程与数值模拟
油藏数值模拟技术优势:可以实现预测风险最小化。
油藏数值模拟是一种运用较复杂的数学方法预测油藏动态 的一门特殊的油藏工程研究方法,本身赋予较重比例的数 学元素,但应用领域属于油藏工程。
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油藏数值模拟的概念 ■油藏工程
定义一:是一门以油田地质学和渗流力学为基础,以油藏数值模拟为 手段,研究油气田开发设计和工程分析方法的综合性学科。 定义二:是一门高度综合的技术学科。它综合应用地球物理、油藏地 质学、油层物理、渗流理论和采油工程等方面的成果以及所提供的信 息资料,对油藏开发方案进行设计和评价,以及应用这种预测结果提 出相应的技术措施,以获得最大的经济采收率。 油藏工程含义宽泛,数值模拟是油藏工程研究技术方法之一,理论基 础与其它的油藏工程动态预测数学计算方法一致。随着油藏数值模拟 技术正规化与综合性的发展进步,其本身的内涵与功能逐步扩大,与 传统油藏工程的含义逐步融合交叉,成为“现代油藏工程”的核心, 但仍不能取代传统的油藏工程方法。
水动力 学 法:
机理明确,但过于简化, 只适合于早期开发指标 概算。
垂向非均质管流模型、等值渗流阻 力法、Buckey-Leverett方程非活 塞驱替模型等。
计算:定量计算与评估
物质平 恒 法:
忽略非均质性和动态参 的分布,适合于宏观开 发指标计算,不适合于 油田局部动态预测。
决策:提出措施或方案
油藏数值模拟的方法原理
3. 建立计算机模型
将资料(静、动态)的输入,系数矩阵和常数项的形 成,多种解法和结果的输出等,编制成计算机程序。
数值模拟的关键是计算的精度和速度。计算的精度取决于
偏微分方程组 离散化 有限差分方程组 线性化
2.建立数值模型
通过离散化,将连续 的偏微分方程组转换成离 散的有限差分方程组,再 用多种方法将非线性系数 线性化,成为线性代数方 程组,然后求解线性代数 方程组。
线性代数方程组
解方程组 得到压力、饱和度等 求实 创新 超越
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