1、油藏數值模擬基礎培訓油藏數值模擬基礎培訓（第六講）（第六講）張世明，張世明，2009年年4月，職工大學月，職工大學油藏數值模擬基礎培訓油藏數值模擬基礎培訓求實 創新 超越REALITY，INNOVATION,TRANSCENDENCY REGION/SOLUTIONREGION/SOLUTION要點分析要點分析REGIONREGION部分要點分析部分要點分析求實 創新 超越REALITY，INNOVATION,TRANSCENDENCY 油藏不同部位可能有不同的流體屬性，比如不同斷塊的油密度，粘度不油藏不同部位可能有不同的流體屬性，比如不同斷塊的油密度，粘度不同，或你的油藏巖性在縱向或垂向有變

2、化，那你就需要在你的模型中設置同，或你的油藏巖性在縱向或垂向有變化，那你就需要在你的模型中設置流體或巖性分區。流體或巖性分區。分區設置分區設置REGION：儲量分區儲量分區FIPNUMFIPNUM：如果你想輸出模型不同部位的儲量，你需要設置儲量分區：如果你想輸出模型不同部位的儲量，你需要設置儲量分區流體分區流體分區PVTNUMPVTNUM：如果你的模型不同部位流體：如果你的模型不同部位流體PVTPVT屬性不同，你需要設置流體屬性不同，你需要設置流體分區。分區。巖性分區巖性分區SATNUMSATNUM：如果你的模型不同部位巖性不同，需要用不同的相滲曲線和：如果你的模型不同部位巖性不同，需要用不同

3、的相滲曲線和毛管壓力曲線，你需要設置巖性分區。毛管壓力曲線，你需要設置巖性分區。平衡區分區平衡區分區EQLNUMEQLNUM：如果你的模型有不同的油水或油氣界面，你需要設平衡區：如果你的模型有不同的油水或油氣界面，你需要設平衡區分區。分區。REGIONREGION部分要點分析部分要點分析求實 創新 超越REALITY，INNOVATION,TRANSCENDENCY 分區設置分區設置REGION： 我們假設你的模型有東西兩個斷塊，兩斷塊被封閉斷層分割。東斷塊的油我們假設你的模型有東西兩個斷塊，兩斷塊被封閉斷層分割。東斷塊的油比西斷塊的油密度重，在你提供油藏流體比西斷塊的油密度重，在你提供油藏流

4、體PVTPVT表時你需要提供兩個表，一個是密表時你需要提供兩個表，一個是密度重的度重的PVTPVT表，另一個是密度輕的表，另一個是密度輕的PVTPVT表。在你的分區部分將東斷塊的流體分區表。在你的分區部分將東斷塊的流體分區值設為值設為1 1，將西斷塊流體分區值設為，將西斷塊流體分區值設為2 2。軟件在計算東斷塊的流體流動時將自動用。軟件在計算東斷塊的流體流動時將自動用第一個第一個PVTPVT表（密度重的表（密度重的PVTPVT表），在計算西斷塊流體流動時用第二個表），在計算西斷塊流體流動時用第二個PVTPVT表（密表（密度輕的度輕的PVTPVT表）。表）。REGIONREGION部分要點分析部

5、分要點分析求實 創新 超越REALITY，INNOVATION,TRANSCENDENCY 分區設置分區設置REGION：REGION部分關鍵字部分關鍵字REGIONREGION部分要點分析部分要點分析求實 創新 超越REALITY，INNOVATION,TRANSCENDENCY 儲量分區：儲量分區：REGION部分FIPNUM1 2 3 /流體分區：流體分區：PROPS部分PVTOtable1 /table2 /table3 /PVDGtable1 /table2 /table3 /PVTWtable1 /table2 /table3 /PROPS部分PVTWtable1 /table2

6、/table3 /DENSITYtable1 /table2 /table3 /ROCKtable1 /table2 /table3 /REGION部分PVTNUM1 2 3 /REGIONREGION部分要點分析部分要點分析求實 創新 超越REALITY，INNOVATION,TRANSCENDENCY 巖性分區：巖性分區：PROPS部分SWOFtable1 /table2 /table3 /SGOFtable1 /table2 /table3 /REGION部分SATNUM1 2 3 /平衡區分區：平衡區分區：SOLUTION部分EQUILline1 /line2 /line3 /RSVD

7、table1 /table2 /table3 /REGION部分EQLNUM1 2 3 /REGIONREGION部分要點分析部分要點分析求實 創新 超越REALITY，INNOVATION,TRANSCENDENCY 分區設置分區設置REGION： 同一個流體區內可以有不同的平衡區，但用一個平衡區同一個流體區內可以有不同的平衡區，但用一個平衡區內不容許存在不同的流體區。內不容許存在不同的流體區。其余的分區可以交叉。其余的分區可以交叉。SOLUTIONSOLUTION部分要點分析部分要點分析求實 創新 超越REALITY，INNOVATION,TRANSCENDENCY （1 1）計算過渡帶高

8、度。由油水界面和油氣界面深度以及相滲曲線提供的最大毛管）計算過渡帶高度。由油水界面和油氣界面深度以及相滲曲線提供的最大毛管壓力計算。壓力計算。（2 2）計算每一個網格初始的油相，水相，氣相壓力分布。首先將在流體屬性部分）計算每一個網格初始的油相，水相，氣相壓力分布。首先將在流體屬性部分提供的油，氣，水地面密度折算為地下密度。基于參考點的深度和對應壓力以及油提供的油，氣，水地面密度折算為地下密度。基于參考點的深度和對應壓力以及油水界面，油氣界面深度，過渡帶高度，結合油，氣，水地下密度計算其他深度處的水界面，油氣界面深度，過渡帶高度，結合油，氣，水地下密度計算其他深度處的油，氣，水相壓力。油，氣，

9、水相壓力。（3) 3) 由每個網格的油，氣，水壓力計算油水和油氣毛管壓力由每個網格的油，氣，水壓力計算油水和油氣毛管壓力（4) 4) 計算飽和度分布。這部分計算主要用你提供的相滲曲線端點值。將油水界面計算飽和度分布。這部分計算主要用你提供的相滲曲線端點值。將油水界面以下的含水飽和度設為你在油水相滲曲線中提供的最大含水飽和度，通常為以下的含水飽和度設為你在油水相滲曲線中提供的最大含水飽和度，通常為1 1。將。將油氣界面以上的含氣飽和度設為你提供的油氣相滲曲線的最大值。油氣界面以上的油氣界面以上的含氣飽和度設為你提供的油氣相滲曲線的最大值。油氣界面以上的含水飽和度為束縛水飽和度。在油區的含油飽和度

10、為含水飽和度為束縛水飽和度。在油區的含油飽和度為1 1減束縛水飽和度。在過渡帶減束縛水飽和度。在過渡帶的含油和含水飽和度由你提供的毛管壓力曲線得到。的含油和含水飽和度由你提供的毛管壓力曲線得到。（5 5）計算初始溶解油氣比或泡點壓力的分布。）計算初始溶解油氣比或泡點壓力的分布。模型初始化過程：模型初始化過程：SOLUTIONSOLUTION部分要點分析部分要點分析求實 創新 超越REALITY，INNOVATION,TRANSCENDENCY 模型初始化過程：模型初始化過程：平衡初始化平衡初始化 根據已知的油藏壓力系數、油水及油氣界面、界面處的毛管壓力和平根據已知的油藏壓力系數、油水及油氣界面

11、、界面處的毛管壓力和平衡系統的相對滲透率曲線等，考慮重力及毛管壓力影響，建立油藏原始衡系統的相對滲透率曲線等，考慮重力及毛管壓力影響，建立油藏原始壓力及飽和度分布。壓力及飽和度分布。 油區：油區： SWI氣頂：氣頂： SWI油氣過渡帶：油氣過渡帶： PCOG + SWI油水過渡帶：油水過渡帶： PCOW + SWI水區：水區： 100%SWSOLUTIONSOLUTION部分要點分析部分要點分析求實 創新 超越REALITY，INNOVATION,TRANSCENDENCY SOLUTIONSOLUTION部分要點分析部分要點分析求實 創新 超越REALITY，INNOVATION,TRANS

12、CENDENCY SOLUTIONSOLUTION部分要點分析部分要點分析求實 創新 超越REALITY，INNOVATION,TRANSCENDENCY 各網格的初始壓力和相初始飽和度；各網格塊的初始溶解氣油比和（或）溶解油氣比；油藏流體屬性對深度的依賴關系，包括API、飽和溶解氣油比、泡點壓力、飽和溶解油氣比OGR和露點壓力隨深度的變化；解析水體的初始狀況。平衡初始化平衡初始化SOLUTIONSOLUTION部分要點分析部分要點分析求實 創新 超越REALITY，INNOVATION,TRANSCENDENCY 平衡法指定界面的深度、一個參考深度及此參考深度處的壓力；平衡法指定界面的深度、

13、一個參考深度及此參考深度處的壓力；假設滿足流體靜力學平衡；假設滿足流體靜力學平衡；平衡法適用于有水平界面的初始未鉆開油藏；平衡法適用于有水平界面的初始未鉆開油藏；這里可能需要輸入不同的毛管力；這里可能需要輸入不同的毛管力；用黑油的狀態方程來計算各處各相的靜壓力；用黑油的狀態方程來計算各處各相的靜壓力；從從PROPS部分的飽和度方程中得到各區域的相飽和度；部分的飽和度方程中得到各區域的相飽和度；過渡區中的過渡區中的Sw和和Sg通過反查飽和度函數中的毛管力曲線得到。通過反查飽和度函數中的毛管力曲線得到。平衡初始化平衡初始化SOLUTIONSOLUTION部分要點分析部分要點分析求實 創新 超越RE

14、ALITY，INNOVATION,TRANSCENDENCY 平衡初始化平衡初始化 平衡法計算初始壓力和飽和度是基于飽和度函數、流體界面、參考深平衡法計算初始壓力和飽和度是基于飽和度函數、流體界面、參考深度和參考壓力的。如果已知的是處于油區的一個參考深度處的壓力，則度和參考壓力的。如果已知的是處于油區的一個參考深度處的壓力，則會循環求解油相的黑油狀態方程和油相的靜壓力方程。會循環求解油相的黑油狀態方程和油相的靜壓力方程。黑油狀態方程：黑油狀態方程：油相靜壓力方程：油相靜壓力方程： 通過以上方程得到各處的油相壓力。其中（通過以上方程得到各處的油相壓力。其中（r）和（）和（s）分別代表油藏）分別代

15、表油藏和地面條件，和地面條件，h代表深度。給定油水界面，用同樣的方法求解氣相和水相代表深度。給定油水界面，用同樣的方法求解氣相和水相的狀態方程，最終可以得到油藏中各個位置處的各相靜壓力。的狀態方程，最終可以得到油藏中各個位置處的各相靜壓力。SOLUTIONSOLUTION部分要點分析部分要點分析求實 創新 超越REALITY，INNOVATION,TRANSCENDENCY 相初始飽和度相初始飽和度 計算出初始壓力之后，計算出初始壓力之后，ECLIPSEECLIPSE會為每一個區域賦予相飽和度值。會為每一個區域賦予相飽和度值。但這不包括過渡區。相飽和度是從但這不包括過渡區。相飽和度是從PROP

16、SPROPS部分定義的飽和度函數的飽部分定義的飽和度函數的飽和度端點值中得到，而且油相飽和度總是通過水相和氣相飽和度計算得和度端點值中得到，而且油相飽和度總是通過水相和氣相飽和度計算得到的。其中：到的。其中： 在氣區，在氣區，SgSg為最大氣相飽和度為最大氣相飽和度SGUSGU，是輸入的氣相飽和度函數表中，是輸入的氣相飽和度函數表中的最大含氣飽和度值。的最大含氣飽和度值。SwSw是最小值是最小值SWLSWL，是輸入的水相飽和度函數表，是輸入的水相飽和度函數表中的最小含水飽和度值，即原生水或束縛水飽和度中的最小含水飽和度值，即原生水或束縛水飽和度SwcoSwco。而油相飽和。而油相飽和度為度為S

17、o=1-SGU-SWLSo=1-SGU-SWL。SOLUTIONSOLUTION部分要點分析部分要點分析求實 創新 超越REALITY，INNOVATION,TRANSCENDENCY 相初始飽和度相初始飽和度 在水區，在水區，SwSw為最大水相飽和度為最大水相飽和度SWUSWU，是輸入的水相飽和度函數表，是輸入的水相飽和度函數表中的最大含水飽和度值，此值常取值為中的最大含水飽和度值，此值常取值為1 1。SgSg為最小值為最小值SGLSGL，是輸入的，是輸入的氣相飽和度函數表中的最小含氣飽和度值，即原生氣飽和度氣相飽和度函數表中的最小含氣飽和度值，即原生氣飽和度SgcoSgco，此，此值常取為

18、值常取為0 0。而油相飽和度為。而油相飽和度為So=1-SWU-SGLSo=1-SWU-SGL。 在油區，含水和含氣飽和度都處于最小值，在油區，含水和含氣飽和度都處于最小值，Sg=SGL=SgcoSg=SGL=Sgco，Sw=SWL=SwcoSw=SWL=Swco。則含油飽和度為。則含油飽和度為So=1-SWL-SGLSo=1-SWL-SGL。通常，。通常，So=1-So=1-SwcoSwco。SOLUTIONSOLUTION部分要點分析部分要點分析求實 創新 超越REALITY，INNOVATION,TRANSCENDENCY 過渡區內的相初始飽和度過渡區內的相初始飽和度 在過渡區，相的飽和

19、度是由毛管力控制的。毛管力的定義為：在過渡區，相的飽和度是由毛管力控制的。毛管力的定義為：Pcow=Po-Pw和和Pcog=Pg-Po。毛管力可以通過計算任意深度處相。毛管力可以通過計算任意深度處相間的靜壓力差得到。然后，間的靜壓力差得到。然后，ECLIPSE會反查輸入的飽和度函數中的會反查輸入的飽和度函數中的毛管壓力曲線來確定過渡區的含水和含氣飽和度。理論上，在毛管壓力曲線來確定過渡區的含水和含氣飽和度。理論上，在Sw=0時，水相的毛管力曲線時，水相的毛管力曲線Pcow趨于無窮大。而實際上，毛管力曲線應趨于無窮大。而實際上，毛管力曲線應該在該在Swco處終止，以保證不會在飽和度函數的最低含水

20、飽和度處出處終止，以保證不會在飽和度函數的最低含水飽和度處出現不連續的情況。現不連續的情況。 讓我們考慮一個穿越油水界面讓我們考慮一個穿越油水界面OWC的傾斜網格。通過計算網格的的傾斜網格。通過計算網格的中心深度，及前面的方法所計算出來的初始飽和度中心深度，及前面的方法所計算出來的初始飽和度Soi、Swi、Sgi，就可以得到此網格塊的飽和度。這種方法提供了一種完全穩定的初就可以得到此網格塊的飽和度。這種方法提供了一種完全穩定的初始化方法，其相飽和度與靜壓力是一致的。這種方法為塊中心平衡。始化方法，其相飽和度與靜壓力是一致的。這種方法為塊中心平衡。SOLUTIONSOLUTION部分要點分析部分

21、要點分析求實 創新 超越REALITY，INNOVATION,TRANSCENDENCY 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 / SOLUTIONSOLUTI

22、ON部分要點分析部分要點分析求實 創新 超越REALITY，INNOVATION,TRANSCENDENCY 關于關于EQUIL關鍵字關鍵字在單相、油水和氣水兩相模型中忽略在單相、油水和氣水兩相模型中忽略GOC；在單相和油氣模型中忽略在單相和油氣模型中忽略OWC；在對初始高于露點壓力的凝析氣藏的模擬運算中，給定的油水界面在對初始高于露點壓力的凝析氣藏的模擬運算中，給定的油水界面OWC與油氣界面與油氣界面GOC的深度應該相同；的深度應該相同；如果是僅含有揮發油的自由氣，則油氣如果是僅含有揮發油的自由氣，則油氣GOC界面可以低于儲層底部；界面可以低于儲層底部；如果初始時沒有可動水，則油水界面如果初

23、始時沒有可動水，則油水界面WOC可以低于儲層底部；可以低于儲層底部；第第9項對精度的選擇默認為項對精度的選擇默認為-5，N0分別對應水平塊和傾斜塊的初分別對應水平塊和傾斜塊的初始化平衡計算。始化平衡計算。不同油藏對不同油藏對EQUIL關鍵字的參數項的解釋是不同的。關鍵字的參數項的解釋是不同的。SOLUTIONSOLUTION部分要點分析部分要點分析求實 創新 超越REALITY，INNOVATION,TRANSCENDENCY 重啟計算重啟計算 歷史擬合結束后需要進行產量預測，歷史擬合結束后需要進行產量預測，在進行產量預測計算時，不需在進行產量預測計算時，不需要再從歷史擬合開始時進行計算，可以

24、直接從歷史擬合結束的時間接著往要再從歷史擬合開始時進行計算，可以直接從歷史擬合結束的時間接著往下算。這種應用上一次計算的輸出作為下一次計算的初始輸入計算就叫下算。這種應用上一次計算的輸出作為下一次計算的初始輸入計算就叫重重啟計算啟計算。 要進行重啟計算，首先要定義重啟時間步的輸出。可以用要進行重啟計算，首先要定義重啟時間步的輸出。可以用RPTRST來定義輸出每時間步，每月，每年或每隔幾月幾年重啟時間步文件。如果來定義輸出每時間步，每月，每年或每隔幾月幾年重啟時間步文件。如果采用多文件格式輸出，則文件后綴為：采用多文件格式輸出，則文件后綴為：.X0000, .X0001等，如果是單文件等，如果是

25、單文件輸出，則輸出文件為輸出，則輸出文件為.UNRST. 重啟文件記錄了每時間步模型壓力分布，飽和度分布，溶解油氣比重啟文件記錄了每時間步模型壓力分布，飽和度分布，溶解油氣比分布，同時也記錄所有井的井位，射孔位置，產量控制。不過重啟文件沒分布，同時也記錄所有井的井位，射孔位置，產量控制。不過重啟文件沒有記錄垂直管流表（有記錄垂直管流表（VFP表），所以在應用垂直管流表時要記住重啟時需表），所以在應用垂直管流表時要記住重啟時需加上垂直管流表。加上垂直管流表。 SOLUTIONSOLUTION部分要點分析部分要點分析求實 創新 超越REALITY，INNOVATION,TRANSCENDENCY

26、重啟計算重啟計算ECLIPSE有兩種重啟計算方法，有兩種重啟計算方法，快速重啟快速重啟和完全重啟。和完全重啟。快速重啟不需要重新處理快速重啟不需要重新處理RUNSPEC,GRID,EDIT,PROPS和和REGIONS部分，如部分，如果在歷史擬合計算時設了果在歷史擬合計算時設了SAVE關鍵字，這些部分將保存在輸出的關鍵字，這些部分將保存在輸出的SAVE文件中，這文件中，這樣在重啟計算時不用再計算傳導率。樣在重啟計算時不用再計算傳導率。快速重啟步驟快速重啟步驟:在歷史擬合部分用在歷史擬合部分用SAVE和和RPTRST要求輸出要求輸出SAVE文件和重啟文件。文件和重啟文件。將歷史擬合文件拷貝為重啟文件。將歷史擬合文件拷貝為重啟文件。刪掉所有刪掉所有SUMMARY以前部分。以前部分。用用LOAD關鍵字裝載