Моделирование начальных условий нефтегазового месторождения
Филиал ФГБОУ ВПО «Уфимский государственный нефтяной технический университет» в г. Октябрьском
Кафедра разведи и разработки нефтяных и газовых месторождений (РРНГМ)
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
к расчетно-графической работе
по дисциплине «Компьютерное моделирование в нефтегазовом деле»
Выполнил студент группы БГР 12-11 Сабитова А.И.
Октябрьский - 2015
Содержание
Введение
1. Контроль выделения зон инициализации
2. Контроль задания модели начального насыщения
3. Контроль задания поля начального распределения давлений
. Контроль условий на внешней границе модели и задание водоносного горизонта
Заключение
Список использованной литературы
Введение
На начальный момент времени поля распределения давления, температуры, насыщенностей флюидами и заданные капиллярные кривые должны обеспечивать статическое равновесие модели, при котором фазы неподвижны. Достижение такого состояния возможно использованием опции гравитационно-капиллярного равновесия, присутствующей во всех современных симуляторах. Использование такой опции является обязательным и должно контролироваться в первую очередь.
Особым случаем является моделирование объекта с даты, отстоящей от даты начала разработки, в этом случае поля давления, насыщенностей должны соответствовать моменту начала моделирования. Заключение о корректности использования такого метода задания начального состояния выносится экспертом на основе подробного комментария авторов модели о способе получения начальных полей.
1. Контроль выделения зон инициализации
Если в геологической модели выделено несколько гидродинамически несвязанных участков с различными уровнями ВНК, то возникает необходимость проконтролировать задание в модели нескольких регионов инициализации, в пределах которых поля начального насыщения и давления определяются независимо.
Наличие тектонических нарушений;
Наличие зон глинизации;
Наличие нескольких залежей У В;
Моделирование многопластовой системы;
Например, на рис. 1. приведён разрез по модели с несколькими зонами, разделенными разломом, в каждой из которых по результатам геологического анализа определен свой уровень ВНК.
Рис. 1. Разрез по модели с несколькими зонами инициализации.
При моделировании такого объекта инициализация начального состояния проводится независимо в каждой из зон.
Поточное месторождение, пласт Ач
. Контроль задания модели начального насыщения
Возможны два способа задания начального поля распределения насыщенности:
расчет начального состояния системы на основе заданных капиллярных кривых;
явным образом, когда значение насыщенности флюида задается непосредственно в каждой ячейке расчетной сетки (кубами свойств).
В первом случае поле насыщения полностью определяется видом используемых капиллярных кривых, и контроль заключается в проверке согласованности полученного поля насыщения УВ с результатами интерпретации ГИС. Для этого проводится сопоставление гистограмм распределения насыщенности УВ по кубу и РИГИС. Качественное их сходство служит подтверждением корректности начальной модели насыщения (рис. 2.).
Рис. 2 Сопоставление распределений насыщенности
При задании модели насыщения в явном виде проводится визуальный контроль физичности распределения насыщенности (рис. 3.), а также анализируются распределения капиллярного давления и распределения сдвижек капиллярного давления после процедуры инициализации (рис. 4.).
Рис. 3
Рис. 4 Распределение капиллярных сил (б) и сдвижение капиллярных давлений (а)
. Контроль задания поля начального распределения давлений
При использовании опции гравитационно-капиллярного равновесия распределение давления определяется весом столба жидкости, зависящего от содержания фаз в ячейках и их физических свойств. Адекватность рассчитанного поля давления в этом случае определяется корректным заданием давления на опорной глубине. Таким образом, не обходимо контролировать, чтобы в каждой зоне инициализации опорное давление соответствовало заданной глубине (табл. 1.).
Таблица 1.
. Контроль условий на внешней границе модели и задание водоносного горизонта
Контролируется корректность используемых условий на границе расчетной области. Возможно задание условия первого (давление), второго (поток) или третьего (задание потока в зависимости от давления) рода. Задание частного случая граничного условия первого рода - постоянного давления, может быть использовано в случае активной обширной водоносной области. В остальных случаях, как правило, используется частный случай граничного условия второго рода, непроницаемая граница.
Не все симуляторы позволяют задать непосредственно поддержание постоянного давления. Такое условие может быть сымитировано путем увеличения порового объема (рис. 5.) в краевых ячейках либо подключения к ним аналитического водоносного горизонта. В случае использования аналитического водоносного горизонта необходимо проконтролировать, что он подключен только к водонасыщенным ячейкам и при его определении указана необходимость его учета при расчете равновесия системы.
Особым случаем является использование технологии flux boundary (являющейся, по сути, условием третьего рода) реализованной, например, в симуляторе Eclipse. Заключение эксперта о допустимости и корректности использования данного подхода при моделировании граничных условий выносится на основе комментариев авторов модели.
Опция Flux Boundary позволяет проводить расчеты для небольшого участка модели месторождения. При проведении базового расчета для всего месторождения потоки через границы выделенного участка записываются в специальный файл в различные моменты времени. В процессе последующих расчетов для секторной модели из этого файла считывается информация, используемая для задания граничных условий, согласованных с полномасштабной моделью.
Рис. 5
Заключение
Таким образом, контроль задания начальных условий в случае использования указанной опции заключается в проверке наличия начального равновесия и может быть разбит на этапы.
Наиболее простым способом убедиться, что система находится в статическом равновесии на начало моделирования, является тестовый расчёт с даты начала моделирования при отсутствии в модели работающих скважин. В случае отсутствия равновесия, при визуализации поля насыщения в динамике такого расчета можно будет наблюдать изменение насыщенности в ячейках.
насыщенность капиллярный водоносный
Список использованной литературы
1.Амикс Дж., Басс Д, Уайтинг Р. Физика нефтяного пласта. М., Гостоптехиздат, 1962 г.
2.Безруков А.В., Мухарлямов А.Р., Байков В.А., Савичев В.И. Система поддержки многовариантного моделирования: анализ пространства неопределенности. Нефтяное хозяйство, №11, 2007 г.
3.Билибин С.И., Дьяконова Т.Ф., Гаврилова Е.В., Исакова Т.Г., Истомин С.Б., Юканова Е.А. Особенности современного подхода к подсчету геологических запасов многопластовых месторождений на основе трехмерных моделей. Труды V Международного технологического симпозиума. М., Институт нефтегазового бизнеса, 2006 г.
4.Бриллиант Л.С., Аржиловский А.В., Цой В.Е. Экспертиза геологических и гидродинамических моделей - основа качества исполнения проектной документации. Вестник российской академии естественных наук, том 5, номер 6, 2005 г. (специальный номер к 15-тилетию РАЕН).
5.Бриллиант Л.С., Рыков А.И., Тимошенко А.А., Выбрина О.С. Методы расчета относительных фазовых характеристик при проектировании. Материалы 93-го научно-практического семинара «Клуба исследователей скважин», Институт нефтегазового бизнеса. Москва, 2006 г.