Прикладные программные продукты Преподаватель –доцент каф. ГРНМ Иванова И.А. Национальный исследовательский Томский политехнический университет Институт природных ресурсов Кафедра геологии и разработки нефтяных месторождений 1

Лекция 6 Секция PROPS Гидродинамическое моделирование 2

Цель секции PROPS Этот раздел ограничивается заданием PVT свойств флюида и сжимаемости горных пород Для оценки PVT свойств всех флюидов в любой момент времени необходимо ввести следующие данные: объемный коэффициент флюида в пласте, вязкость, соотношение нефть/газ (GOR) и/или соотношение газ/нефть (OGR) Необходимо задать условия перерасчета свойств флюидов из пластовых условий в поверхностные Также может быть явно задан начальный газовый фактор Если свойства внутри резервуара изменяются, то может быть указано более одной таблицы заданных свойств 3

Цель секции PROPS 4

Обзор Black oil По определению, в поверхностных условиях «мертвая» нефть не содержит растворенный газ. Моделирование темной нефти корректнее всего применять в однофазных областях, в удалении от критической точки (Pc, Tc). Попадание в двухфазную область приводит к изменению компонентов входящих в состав фазы При моделировании процессов в пласте при помощи модели темной нефти изменения компонентного состава фаз не происходит, потому что в рассматриваемой модели свойства флюида зависят только от давления 5

Ввод данных PVT для нефти с помощью PVDO Ключевое слово PVDO используется для определения свойств нефти выше точки насыщения (не до насыщенная нефть) Это таблицы зависимости коэффициента пластового объема и вязкости от давления Сводные таблицы PVDO могут повторять единичное PVDO если в пласте заведомо находится «мертвая» нефть Таблицы PVDO привязываются к определенным ячейкам или группам ячеек. Моделирование прерывается, если давление в любой ячейке сети опускается ниже точки насыщения. 6

Ввод данных PVT для нефти с помощью PVDO Формат ключевого слова включает параметры давления, коэффициента пластового объема нефти и вязкости, располагаемые слева направо. По умолчанию введенные таблицы интерполируются ECLIPSE, хотя давление не может быть задано по умолчанию. Таблица заканчивается одиночным прямым слешем. Значение давления монотонно увеличиваться вниз по таблице. Коэффициент пластового объема должен монотонно убывать, с увеличением давления. ECLIPSE не выдает предупреждения или сообщения об ошибке, если это не указано особо. Т.к. пластовое давление не может опускаться ниже точки насыщения, не имеет смысла включать данные ниже Pb и минимальным давлением в таблице должно быть давление в точке насыщения. Если давление в какой-нибудь ячейке достигает точки насыщения, моделирование прерывается. 7

Ввод данных PVT для нефти с помощью PVTO Ключевое слово PVTO используется для определения свойств нефти выше (не до насыщенная нефть) и ниже (насыщенная нефть) точки насыщения Это таблицы зависимости давления, объемного коэффициента и вязкости от точки насыщения отношения газ/нефть Объемный коэффициент и вязкость для недонасыщенной нефти должны быть определены для максимального давления Несколько таблиц PVTO могут быть после ключевого слова PVTO если в пласте находится несколько нефтей. Таблицы PVTO привязываются к определенным ячейкам или группам ячеек 8

Ввод данных PVT для живой нефти с помощью PVTO 9

Назначение раздела SUMMARY В разделе SUMMARY определяется вывод созданных графиков Данные содержаться в итоговых файлах Данные могут относиться к блоками (ячейкам сетки), скважинам, перфорациям скважин, группам (кустам), областям, внутриобластным параметрам или ко всей модели 10

Назначение раздела SUMMARY Раздел SUMMARY используется только для вывода определенных результатов моделирования. Это в основном количественные данные, которые могут быть представлены двумерными линейными графиками. Выходные значения определяются в соответствии с мнемониками, содержащими четыре или пять символов. Следующие правила относятся к большинству мнемоников, за некоторыми исключениями. Все возможные мнемоники перечислены в ECLIPSE REFERENCE MANUAL. Первый символ Первый символ это основной определитель, он может быть F - Field (Месторождение) G - Group (Группа/Куст) R - Region (Область) W - Well (Скважина) B - Block (Блок, т.е. ячейка сетки) C - Connection (Перфорация) Второй символ Второй символ определяет флюид, он может быть O - Oil (Нефть) W - Water (Вода) G - Gas (Газ) V - Volume (Объем при пластовых условиях) T - Tracer (Индикаторный элемент) L - Liquid (Жидкость, т.е. ее объем в поверхностных условиях) 11

Назначение раздела SUMMARY Третий символ Третий символ определяет тип потока и может быть P - Production (Откачка) I - Injection (Закачка) Четвертый символ Четвертый символ определяет мгновенный или накопленный поток, и может быть R – Rate (Дебит) T – Total (Накопленная добыча) F – Flow (Поток) Пятый символ Пятый символ специальный. L - Liquid (Жидкость) H - History (Адаптация) G - Gas (Газ) Примеры некоторых мнемоников, использующих эти правила FOPR Field Oil Production Rate GVPR Group Volume Production Rate RTIT Region Tracer Injection Total WWPT Well Water Production Total BOFT Block Oil Flow Total COFR Connection Oil Flow Rate Некоторые исключения: WBHP Well Bottom Hole Pressure FWCT Field Water CuT ROIP Region Oil In Place BPR Block Pressure BOSAT Block Oil SATuration WWCT Well Water CuT BAPI Block API FAQR Field AQuifer Influx Rate FPR Field Average PRessure 12

Синтаксис и дополнительные параметры Значения по месторождению FOPT Значения по месторождению не требуют дополнительных параметров и завершающего прямого слеша. Значения по областям За ключевыми словами, запрашивающими вывод потока между областями должен следовать список пар номеров областей. К примеру, RWFT 1 3 / 2 3 / / выводим накопленный переток воды между областями 1 и 3, и областями 2 и 3. Завершающий прямой слэш необходим. За другими значениями по регионам может следовать список областей. К примеру, ROIP / происходит вывод начальных запасов нефти в областях 5, 7 и

Назначение SCHEDULE секции В ECLIPSE имеется множество вариантов для осуществления контроля над скважинами и устройствами на поверхности. В этом курсе рассматриваются основные наиболее часто используемые возможности и ключевые слова. SCHEDULE секция используется для задания исторических значений добычи и закачки для всей модели, продолжения моделирования и задания других данных зависящих от времени. Например, скважины часть времени были в бурении, объемы добычи или закачки изменялись со временем, скважины открыты или закрыты часть времени разработки пласта. Эти случаи задаются в ECLIPSE, с указанием того времени, когда они реально происходили. В других частях файлов данных для ECLIPSE порядок ключевых слов менее важен, в секции SCHEDULE порядок имеет ключевое значение потому, что порядок, в котором они фактически следуют, должен быть сохранен. Для примера: ключевое слово определяющее координаты устья должно быть перед ключевым словом определяющим координаты и параметры соединений скважины. Порядок ключевых слов слишком специфичен, чтобы детально его описывать, но основной принцип в том, что ключевые слова идут в том же порядке, в котором действия происходят при разработке месторождения. Большая часть содержания секции SCHEDULE часто импортируется из других приложений. 14

Адаптация модели к истории в сравнении с прогнозом 15

Адаптация модели к истории и прогноз существенно различаются Подбор истории уточняет характеристики пласта, что дает уверенность в прогнозе добычи При подборе истории дебиты скважин известны, но параметры пласта не достоверны При прогнозе известны параметры пластов, будущие дебиты скважин вычисляются при моделировании Даты ремонта обычно неизвестны и выполняются автоматически, когда нарушается заданное ограничение добычи При адаптации модели секция SCHEDULE обычно содержит детальный контроль над скважиной во все периоды времени. Даты ремонтов известны и вводятся в определенный момент времени Прогноз обычно содержит физические и экономические ограничения на скважины и группы скважин, применяемые для дальнейшего периода эксплуатации 16

Структура секции SCHEDULE Ключевые слова должны следовать в определенном порядке. Ключевые слова действуют начиная с даты установленной предыдущим ключевым словом DATES. Для более подробной информации о ключевых словах или технических методах смотрите ECLIPSE REFERENCE MANUAL или ECLIPSE TECHNICAL DESCRIPTION Структура большинства слов в SCHEDULE секции выглядит следующим образом: КЛЮЧЕВОЕ СЛОВО / … /, где каждая запись часто относится к индивидуальной скважине и завершается прямым слешем. Последний слэш закрывает ключевое слово. Все ключевые слова действуют после окончания предыдущего расчетного шага. Все заданные действия будут оставаться неизменным до окончания расчета, или пока они не будут изменены на следующем шаге. 17

Бурение скважин: WELSPECS Ключевое слово WELSPECS эквивалентно бурению скважины Свойства скважины как единого целого выбираются словом WELSPECS WELSPECS должно предшествовать другим ключевым словам касающихся пробуренной скважины. Скважины будет открыты в порядке котором они указаны в WELSPECS; это очередь автоматического бурения. Очередь бурения может также быть создана вручную, используя QDRILL. Максимальное число скважин бурящихся должно быть указано в секции RUNSPEC используя ключевое слово WELLDIMS. 18

Бурение скважин: WELSPECS Ключевое слово WELSPECS должно предшествовать любым другим данным для скважины. Это ключевое слово используется как при запусках подбора истории, так и прогноза. Скважины заданные при помощи WELSPECS при подборе истории, не нуждаются в переуказании, если делать запуск на прогноз. WELSPECS указывает I, J координаты расположения устья скважины, ее имя и группу (куст) к которой она принадлежит. WELSPECS должно быть указано для каждой скважины и может быть установлено в начале SCHEDULE секции или на ту дату, когда скважина вводится в добычу. WELSPECS может содержать любое количество записей (любое количество скважин) отделенных прямым слэшом. Дополнительный прямой слэш заканчивает ключевое слово WELSPECS. 19

Бурение скважин: WELSPECS Запись содержит: 1. Имя скважины. Обязательно. Должно быть не длиннее восьми символов и должно быть заключено в кавычки. 2. Имя группы которой соответствует скважина. Обязательно. Должно быть не длиннее чем восемь символов и должно быть заключено в кавычки. Имя группы FIELD установлено по умолчанию и не может быть использовано здесь. Скважина может быть переопределена для различных групп в течении расчета заданием WELSPECS с различными именами групп. 3. I – Положение устья скважины. Обязательно. 4. J – Положение устья скважины. Обязательно. 5. Глубина замера забойного давления (BHP). Глубина на которой замерено BHP, может быть одной из двух: Расположена вблизи или на глубине участка перфорации. Устанавливается на глубине выбранной VFP кривой. Если значение установлено по умолчанию или задано отрицательное значение, устанавливается равной глубине центра самого верхнего подключенного блока сетки. 6. Основной флюид скважины. Обязательно. OIL или O WATER или W GAS или G LIQ или L Слово не нуждается в заключении в кавычки. Слово может быть сокращено, оставлена только первая буква. Этот параметр влияет на вычисление продуктивности или приемистости скважины через подвижность. 20

Бурение скважин: WELSPECS Запись содержит: 7. Радиус дренирования. Используется для вычисления продуктивности и приемистости и также известнен как радиус Писмана. Мгновенное значение продуктивности или приемистости - PI выводится используя RPTSCHED. 8. Уравнения притока к скважине Запускает специальное уравнение притока к скважине для модели течения свободного газа между скважиной и подключенными ячейками. 9. Инструкции для автоматической остановки скважины STOP Разрешает перетоки в скважине когда скважина закрыта на поверхности. SHUT Запрещает перетоки в скважине, полностью изолирует скважину от пласта. Используется по умолчанию. 10. Перетоки во время добычи YES Разрешает перетоки в скважине при добыче, используется по умолчанию. NO Запрещает перетоки. 11. PVT Таблица Указавается PVT таблица используемая для вычисления свойств жидкости в стволе скважины. ECLIPSE рассматривает жидкость в стволе скважины как однородную смесь. Вычисляется гидростатический напор на уровне формации и пластовый дебит переводится в дебит в поверхностных условиях в зависимости от выбора объемного коэффициета. Если указано нулевое значение (которое используется по умолчанию) будет использовать PVT таблицу назначенную для самой нижней ячейки с которой соединяется скважина. 21

Определение перфораций скважин: COMPDAT COMPDAT требуется для всех скважин и не может предшествовать WELSPECS Расположение и свойства перфораций задаются используя COMPDAT Перфорация в понимании Eclipse есть совокупность всех перфораций, расположенных в одном блоке сетки Скважина будет добывающей или нагнетательной только если она имеет открытые перфорации (соединения с пластом). Максимальное число соединений для скважины должно быть указано при помощи ключевого слова WELLDIMS в секции RUNSPEC. 22

Определение перфораций скважин: COMPDAT Ключевое слово COMPDAT используется для указания ячеек к которым подключена скважина. Соединение есть сумма всех вскрытий или перфораций, которые находятся в блоке сетки. Ключевое слово сопровождается любым числом записей, каждая из которых завершается слешем, дополнительный слэш зарывает ключевое слово COMPDAT. Записи содержат: 1. Имя скважины. Обязательно. Может быть использован шаблон названия скважины, заканчивающийся звездочкой (*) для обращения к нескольким скважинам в одной записи. 2. I – координата присоединенного блока(ов) сетки. Если по умолчанию, или введено нулевое или отрицательное значение ECLIPSE будет использовать I координату устья скважины введенную WELSPECS. 3. J – координата присоединенного блока(ов) сетки. Если по умолчанию, или введено нулевое или отрицательное значение ECLIPSE будет использовать J координату устья скважины введенную WELSPECS. 4. K – координата верхнего присоединенного блока. Обязательно. 5. K – координата нижнего присоединенного блока. Обязательно. Последующие данные применяют для каждого соединения, расположенного между верхним и нижним значением K. 23

Определение перфораций скважин: COMPDAT 6. Параметр, указывающий открыта перфорация или закрыта OPEN Соединение открыто для потока (по умолчанию). SHUT Соединение закрыто. AUTO Соединение первоначально закрыто, но будет открыто, когда другие соединения скважины закроются на автоматический ремонт. 7. Таблицы относительных проницаемостей для соединений скважины и пласта 8. Параметр проводимости соединения 9. Внутренний диаметр скважины у соединения. Обязательно 10. Эффективный Kh соединения 11. Скин фактор и т.д. 24