功能。在网格区内,可以确定若干面上流体的饱和度,将这些值平均就可以得到网格区内总的流体饱和度。这种方法还考虑了倾斜网格的形状,用网格区内每一个面上的流体饱和度与网格区内每一个水平横切面的面积进行权衡得到倾斜网格的流体平均饱和度。
水层模拟
水层模型可用解析模型和模拟模型任选一个来代表。解析模型是Fetkovich水层模型和Carter-Tracy水层模型。模拟模型是由在一个方向上按顺序连接在一起的水层网格所组成。模拟水层序列的最里面的网格能与油藏的若干个网格相连接。每一个水层网格的深度、方向(维)、孔隙度和渗透率等参数可以分别给定,这就给用户在定义每个水层时,给予充分灵活性。
辅助程序
辅助程序是Eclipse软件系统的一部分,现描述如下: Fill——图形角点前处理程序
Fill程序根据图形角点产生特殊的网格系统。为使网格沿断层线分布,可将网格变形。用这个程序,都能很容易地产生倾斜的平移断层,复杂的剪状断层,变形楔状等特殊网格。正如程序定义所指,该程序专门设计用于内插空白数据,这些数据仅在网格的几个角点上有。为了产生完整的Eclipse网格数据文件应填入缺失的值(数据)。例如,岩石物性中的孔隙度仅需要在每个网格每个层的几个点上给定,Fill程序就能提供其余部分的数据。
VEP——井筒水动力计算前处理程序
VEP程序能计算井和管线中的压力降,并产生垂向流动动态表。这个动态表是井底压力与流量、井口压力、含水和含气比例有关的多维数据表。当模拟有井口压力限制时,须输入这些数据表。将这些表进行内插,Eclipse程序就能进行包含井口压力在内的计算。这种方法比Eclipse实际压力降计算更为效,这种方法在每个时间步长内必须做几次迭代。表的查阅方法也能使得程序能更容易的用全隐的多个变量进行井口压力的计算。
VEP程序选用一个标准的多相流动对比,在给定的综合流动条件下,对压力进行全面的计算。这些计算是指气举效应,井下泵效应,气压缩机效应和地面油咀等。
有五个多相流动对比的选择
(1)Aziz,Govier和Fogarasi; (2)Orkiszewski;
(3)Hagedorn和Brown; (4)Baggs和Brill;
(5)Mukherjee和Brill。
不同的多相流动对比可用于不同部分的油管计算,即不同的对比能使VEP程序对水平管线,波状管线和直井油管及主管等进行计算。 EDIT——编辑程序
EDIT是一个人机对话全屏幕的编辑程序,它专用于简化Eclipse输入数据文件的编辑。在EDIT程序一开始,屏幕上显示输入文件的综述,还显示若干关键词,但这些不是它们想要的数据。然后,才有可能将注意力集中选择所要的关键词,并且EDIT将会显示合适的数据表格。例如,关键词SWEN(含水饱和度函数)表由若干的数据表组成,每个表由3个柱列数据组成(含水饱和度,水相对渗透率,水—油毛细管压力)。不同数据表用于不同的油藏网格区,倘若已使用了相对渗透率方向选择,那么不同的数据表还可用于辩别流动的方向性。当数据输入表内,EDIT程序会进行简单的数据检查,还提醒用户是否有输入的误差。在屏幕顶部的帮助行列出了每项数据有用资料。在帮助行上,输入Help(帮助)指令,就能进入Eclipse手册中,结果显示在屏幕的顶部或底部,在那儿,几个另外菜单的选择同样也显示了。在编辑关键词SWEN时,若按Help键时,则描述了SWEN关键词的内容就会显示
在屏幕上。
GRAF—独立图形后处理程序
GRAF是一个容易使用,具菜单式操作性能的绘图程序。GRAF程序典型的用途有: 1.线图形显示,例如,油田的压力与时间关系图; 2.包括断层在内的油藏网格图形显示;
3.动态图形显示,如饱和度或压力随时间变化的彩色动画片显示。
在每一个报告时间,Eclipse产生的汇总文件可绘制线状图形。每一个汇总文件包含在中间时间步长中记录的与油田,井组,井,连接区和网格数目有关的数据。这样汇总文件(像restart—重新启动文件)可常于监督作业的进行。
在模拟开始时,由Eclipse产生的GRID文件能产生网格图形。GRID(网格)文件包含了油藏内每个网格角点的位置,并且使用图形软件包,以便用各种方法显示网格。
在事先规定的时间,Eclipse产生的Restart文件可以产生动态图形。Restart文件包含了每个网格详细的资料,例如饱和度和压力的资料。包含这些数据主要目的是在事先规定好的时间里,使Eclipse模拟重新启动(restart)然而,Restart文件同样可以与GRID文件连用从而产生饱和度和压力的彩色图形。图形显示软件包能让用户用一系列的彩色动画片前前后后的显示水驱、气锥等现象。
PSEUDO—三维拟函数生成程序
PSEUDO程序是Eclipse软件为了进行低费用敏感性研究而产生粗网格拟函数功能的软件包、为了能产生粗网格模型的拟函数,PSEUDO程序使用了在细网格模拟期间产生的Eclipse restart文件。细网格模型可以是一条多层的横剖面,模型或者是一个大型的3D模型。粗网格模型可以是1D、2D或3D模型,它可以把相邻细网格模型合并成粗网格。因为PSEUDO程序根据Eclipse单独运算,故重新定义粗网格并产生新的经济拟函数是有可能的。由PSEUDO程序所产生的定向拟相对渗透率和相应粗网格的每个面,可以输到Eclipse粗网格模型中去,从而重新得到细网格模型的结果,或者进行低费用的敏感性分析。
口令 有些公司购买或租用有限制的已经修改过的各种程序的Eclipse软件版本。有限制的Eclipse100版本只能用Ecl提供的特别的口令来运算。Eclipse程序的限制程度现已发展到用户可要求Eclipse公司从Ecl中发行一个新的运算口令。
附加的程序
用户可以购买专门新增到基本的Eclipse100软件上的其它程序,这些程序描述如下:
Eclipse200程序
Eclipse200由一系列专门对Eclipse100扩展的程序所组成,这些扩展的程序增加了模拟的能力。它们是:
(ⅰ)聚合物驱替模型;
(ii)地面网络程序;
(iii)灵活边界条件程序;
(iv)局部网格加密和网格粗化程度; (v)井筒摩擦选择程序; (vi)气田作业模型; (vii)溶剂模型;
(viii)GI拟组分模型;
(ix)表面活性剂模型。
这些专门扩展的程序按照需要可以分别购买。 Polymer Flood Model—聚合物驱替模型
聚合物选择程序是使用全隐式5组份模型(油、水、气、聚合物、盐水)来模拟研究聚合物驱替过程的详细机理。该模型解释了由于聚合物的溶解作用的增加使水相的粘度增加情况,并且还解释了由于高速非牛顿剪切效应使粘度降低的现象。聚合物与岩石表面的吸附和吸附后导致水相相对渗透率减少的现象都可以用模型来处理。有关聚合溶解流动不能进入孔隙体积的效应也包含在程序中。油藏工程师可以选择性的使用模型来研究因盐水与聚合物相互作用而使聚合物溶解粘度降低的原因。一个全隐公式用来解5相组分的联立方程,以确保在所有的时间步长中聚合物完全稳定溶解。
Surface Networks—地面网络程序
地面网络选择程序是用于提供井组可变的井口压力界限,按照一套管线压力损失的关系,井口压力界限随井的产量而变化。一个简单的应用是模拟水下完井,在水下,几口生产井生产的油进入一个单管汇,该管汇用流动管线与分离器连接。管汇处在压力则取决于井的总产量,气油比和含水量。为了更复杂的应用,可以建立管线的多级分层网络。每条管线已知有一个垂向流动动态数据表(该表可用VEP程序产生),用这个表可以确定沿管线的压力损失,用同法计算井筒的压力损失。在用户定义的井段上,修改网络每个节点压力,可以进行网络的平衡计算。同样也可分别建注水管线网络,为了模拟进入注水管汇的泵动态,注水网络是十分有用的。
The Flux Boundary Option—灵活边界选择程序 灵活边界选择程序只在油田的小范围内进行模拟。研究全油田的基本运算和穿过油田小部分边界的流动时间都被编入flux文件中去。读flux文件,建立与全油田一致的小部分边界条件,接着进行油田小部分的模拟运算。这个选择程序对只有几口剩余井的历史拟合是十分有用,当仅仅是油田剩余小范围需要重新拟合时,这个程序可以减少重复的运算费用。该程序可与泄油区的程序相结合(见关键词OPTIONS,键Switch25)以减少敏感性分析的计算费用。
The Local Grid Refinement Option—局部网格加密选择程序
该程序能完善井周围网格的定义。局部网格模型可以是2D径向,3D径向,或3D笛卡儿座标系统。与整体模型相比,局部模型可以是多层的。在局部模型和整体模型之间的传导率可以自动的计算。分别对每个局部模型解能取得运算的效率。总的来说,局部模型与整体模型相比,它的时间步长更短,因而对全油田中某些井出现的局部维形效应可以重新得到解答,而不需要停止模拟的运算。粗化网格程序同样亦常于油田模拟时按区合并网格,这些合并的地区,模拟的精度显得十分重要。
The Wellbore Friction Optionmodel—井筒摩擦选择程序
井筒摩擦选择程序能模拟由于井内射孔管壁和射孔与井底参考点之间引起的压力损失效应。该程序主要用于水平井的模拟,因为在水平井的水平部分,其摩擦力的压力损失是明显的。当决策一口水平井的最佳水平段和直径时,考虑摩擦力压力损失是很重要的。为了保持数值的稳定,摩擦力的计算用全隐式进行。
The Gas Field Model—气田作业模型
气田作业模型是用于模拟气田生产作业和限制的综合性程序。该程序包括下列五个子程序:
(ⅰ)用月产量乘平均日产量或日合同是(OCQ)来设置月生产的目标产量;
(ii)调正每一合同年的日合同量,使其适应调峰系数的需要; (iii)控制和输出商品气产量;
(iv)考虑到穿过网络增加的压力损失,估算每个时间步长的输气能力; (v)一当需要完成生产目标时,在网络上的压缩机则自动投入作业。 The Solvent Model—溶剂模型
溶剂模型是Todd和Longstaff关于四组分混相驱替经验模型的扩展模型。Eclipse软件用全隐技术解四组分(油、水、气、溶剂)的四个联立方程。若油、水、气三相系统缺少溶剂组分时,它们可减化为传统的黑油模型。溶剂相进入模型后对油藏中的烃类流体能进行混相驱动模拟。用户可用Todd—Longstaff参数来控制混相能力的大小,以及用输入混相能力与溶剂饱和度关系表来控制混相能力的变化。大多数可能的混相流体仅在高压下才是混相的。用定义一个混相能力与压力关系表Eclipse软件中就能模拟压力的作用。
The GI Pseudo—Compcsitional Model—GI拟组分模型
GI组分模型是一个四方程模型,该模型改变全组分的描述就能提高挥发油和凝析油系统的模拟。GI参数是一个与原始烃类接触的干气的测量值。在饱和压力下的Rs、Rv、Bo和Bg值都应输入Eclipse程序中,这四个值是压力和GI参数的函数。例如,气的饱和值Rv随着GI变小而减少;这样,气能包含较少量的蒸发油。这个作用就解决了黑油模型中产生的一个问题,即解决了在研究循环注气时最佳采收率的预测问题。用PVT程序根据描述油藏流体的状态方程可以产生Eclipse程序所需的数据。
The Surfactant Model—表面活性剂模型
表面活性剂模型能提高水驱的模拟效果。在水相和油相之间因增加了表面活性剂而减少了毛细管压力。毛细管压力减少,就增大了从孔隙中排油的比例,从而就降低了残余油饱和度。表面活性剂驱替选择程序模拟了残余油饱和度的减少,并且还修改有关相对渗透率与毛细管压力的关系函数(即,毛细管力与粘滞力的比值)。该模型能研究表面活性剂浓度对水粘度的作用,和表面活性剂在岩表面的吸附作用。
Eclipse300模拟程序
Eclipse300是一个具有立体状态方程,能进行与K值有关的压力处理和黑油处理的组分模拟程序。状态方程有:Redlich—Kwong,Soave—Radlich—Kwong,Peng—Robinson,和Zudkevitch—Joffe四个状态方程。Eclipse300程序与GRID,PVT,VEP和GRAF兼容。半隐式和全隐式技术都是有用的。单井的模型仍是Eclipse100用的多级分类管理系统,但另外还带有生产井向分离器和天然气工厂供气的复杂部分。根据流体的地面体积,油藏体积,井底压力等可以强有力的对单井、井组、油田各级的生产量进行控制。对特定的井或井组的一部分流体实行回注是有可能的。在组分模型里,注入量可以专门规定,或减少其它井或井组的注入量。
GRID—网格程序
GRID是一个常用于Eclipse油藏建模,设计模拟网格以及产生输入数据人机交互的模拟程序。基本的地质模型由等值线,井位,图形特征等部分所组成,地质模型可由数字化输入,或直接根据工业标准图形文件输入,地质模型可有助于当作建立模拟网格的背景显示。GRID是一个代替Fill程序人机对话的绘图程序。图形特征设置包含:彩色图形,角点,正常图形,倾斜或垂直断层,面积,横剖面或3D立体显示,为与原始输入数据进行对比对网格特征轮廓进行回放,灵活使用编辑和综合的“帮助”设置。局部网格加密和网格粗化在Eclipse300上都能准备和显示,为了使用这二个设置可用Eclipse200局部网格加密选择程序。
ECLMAP—Eclipse绘图软件包
ECLMAP是一个与GRID程序相结合的人机对话绘图软件包。该程序提供了数字化输入等值线、断层、图形特征等,网格化数据抽稀,以及在网格图上进行操作等设置。它还提供了图形投影,地震炮点,测线编入,体积计算和地震反射层的深度转换或网格图的深度转换等设置。
PVT—状态方程软件包
PVT是一个人机对话状态方程(EOS)软件包,为了确定油藏流体的相态,该软件包用
于实验室的资料分析。用物理平衡检验,可测试实验室数据测量的质量。利用立体状态方程的变化来模拟实验室的分析数据,并且用回归一个或多个EOS的参数使测量值和计算值之间的误差减到最小。于是EOS模型常可用于产生适用于Eclipse100,200或300所需的数据。
WELLTEST—试井程序
WELLTEST是一个人机对话的试井程序。它提供了多方面的特征图,这些图形有助于油藏工程师选择油藏建模时所需的最合适数据。为了确定模型参数的第一个计算值,通过优化来交互的拟合直线。于是,优化能确定油藏的参数值,用这些参数值,在选择的模型和实际观察的数据之间能观察的数据之间能给予最好的拟合。该程序同样还包含了典型曲线分析,气井试井分析,和试井报告产生等设置。
CLAN—测井分析软件包
CLAN是一个人机对话的测井分析软件包,该程序在确定解释模型和使用资料上给予最大的灵活性。该软件具有输入编辑,标准化,电测井分析,泥浆录井和取心数据分析等功能。
2
综 述
Eclipse数据输入文件可分成几个部分,每一个部分由一个关键字词引导。各个部分文头上的关键字列表如下,每个部分与关键字一起,带有一个简要的内容描述。每部分更详细的分类内容详见每部分的综述。
数据文件综述
关 键 字
内 容(简述)
RUNSPEC(必须) GRID(必须) EDIT(选择) PROPS(必须) REGIONS(选择)
题目,作业维数,运算键,目前的相态等。
计算网格的图形规定(网格角点位置)和每个网格岩石物性的规定(孔隙度,绝对渗透率等)。
对计算的孔隙体积,网格中心点深度和传导率进行修改。
油层岩石和流体性质(密度、粘度、相对渗透率、毛管压力等)随压力、饱和度、组份变化表。
为计算流体物性(PVT,即流体的密度,和粘度)饱和度特性(相对渗透率和毛细管压力)原始条件(平衡)压力和平衡饱和度),流体储量(流体储量和区内流动)所需对计算网格分区。
如果这部分省略,所有的网格区块都放到第1区。
对油藏原始条件的确定:a)用规定的流体接触面深度到可能的流体高度(平衡)计算;b)从上一次运算建立的重启文件中读出;或c)用户自己确定每一个网格区的原始条件(一般不用此项)。 在每一个时间步长后,确定的数据被编入汇总文件中。如果必要的话在每次运算结束后输出某种类型成果的图形(如,含水量与时间关系曲线)。若这部分省略,则不产生汇总文件。
确定模拟的作业(产量、注水量控制和限制)和给定需要输出模拟结果的时间。在Schedule部分中同样还能确定垂向流动的动态曲线
SOLUTION(必须)
SUMMARY(选择)
SCHEDULE(必须)
和油管模拟参数。
这几个部分的关键字必须按上面显示的次序排列。这样的排列则有助于对这几部分的记忆(如,Ruth Greets Edgr Properly at REGgies Social Summer School)。
注意每部分文头的关键字(像所有其他的文头关键字一样)必须从第1列开始。所有的
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