1GEM概述
在提市采收率项目,包括济气或济溶解剂中,蓁过程可以混相或者非混相,它取决于入流和油臧压略和温度。例如,富气驱、高气驱、CO2驱和凝析气臧的循环注气。其模拟需根热力学和流体流动的特殊处理。
GEM就是一有效的多维状态方程组分模拟器全部相注气的重根机理,即油的蒸发和膨胀、气凝析、粘度和界面张力降低,通过多次接触形成混相溶解剂段塞。
自适应隐式公式、全隐式自应隐式三种运行。在大多数情形下,只有很少量的网格需根全隐式求解。大多数网格可以显式求解。自适应隐式
方法
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在计算中动态选择网格的隐式度,它对于井筒附近的锥进,或非常薄层的状油臧非常用。
使用自适应隐式方式,可以比隐式节约三分之一到一半的时间,而时间不步可以和全部隐式方法一样长。
用户选择全隐式格块,GEM然后进一步动态择隐式格块。
双孔隙度/双渗透率
双孔模型将裂缝油藏的孔隙空间分为两部分:主孔隙和次孔隙。主孔隙(基岩)表示岩块基质中小的粒间孔隙,次孔隙(裂缝)、结点、孔洞组成。双孔模型以一个油藏体积两种介质表示为特征。具有较大存贮性的裂缝,是流体流动的主要通道,而基质则为存贮空间。
在GEM中,可指定单的双孔模型。每个单元都分一基质和缝形状因子。在这种情况下,基质和裂缝之间的交换项处于半稳态流动。
除双孔模型以外,还可指定双渗模型,该模型假定相邻基岩块之一间存在流体流动。在基质、基质之间质量交换不能忽略的情况下有用,例如气油重力驱占主要地位的情况。
状态方程
GEM使用Peng—Robinson或Soave—Redlich—Kwong状态方程预测油相和气相的平衡组成和密度,应用Jossi和Thodos方程预测油和气的粘度。
闪蒸计算
拟牛顿逐次换法QNSS用于求解闪蒸计算的非线方程,以Gibbs能量
分析
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为基础的稳定性测试监测单相状态。
复杂油藏
油藏定义关键字用来描述油藏,网格可以是可变厚度一可变深度型,也可以是角点类型,断层也是可以定义的,可支持笛卡尔坐标和径向网格。
拟组分选择
拟组分(流动组分)可有效模拟一次接触混相过程和其它单相流体系统。
全隐式井
井可以完善的方式求解,井底流压和完井段的格块变量以全隐式方式求解。如果完井段不止一个层,其井底流压以完全对耦的方法求职解,即考虑所有完井段。这个可以解决典型层状油藏中多完井段的收敛问题。而且在GEM中,复杂的井控制性能是千变万化的。可输入各种约束条件(最大井底或井口压力、最小井底和井口压力、最大产量、最大气油比、最小气油比等)。当违反其中一条约束条件时,用户可指定另一新的约束条件。气循环选择允许对组分进行剥离,可附加补充气到循环气流中。
矩阵求解法
GEM使用AIMSOL,它是一优秀的线性求解程序,基于不完全高斯消去法。AIMSOL尤其针对自适隐式雅可比矩阵而开发。
油藏初始比
初使油藏条件可给定气油和油水界面深度。流体组成可随深度而改变,油藏温度也可随深度呈线性变化。
水区模型
水层可以另增加仅有水的边界单元,或使用Carter—Tracy不层模型模拟。前者用于水体大小和位置已知,而附加的水体网格又相对小的情况。后者一般用于不体较大或未知,希望近似计算水侵量,而附加水体网格不可行的情况。
单位:
SI或矿场单位
模拟结果文件
GEM产生SRF格式,第二代模拟结果文件*IRF和*MRF文件。结果文件可用于二维和三维可视化软件,也可用于动态曲线图输出。
如果希望重启,需要其它几个存在的文件,同时产生另外三个文件,如下:
关键字输入部分数据组
a)七个不同组
b)数据组应遵循确定的顺序
I/O控制
油藏描述
组分特性
岩石一流体数据
初始条件控制
井数据和循环数据
怎样建立数据文件注释
a)*TITLE1
b)*TITLE2
c)*TITLE3
d)CASEID
这四个关键字都必须在输入/输出控制部分。
这四个关键字是可选的,并可以去掉。但是,它们对于辩别不同数据文件很有用。至少应使用一行标题。全部标题和标识必须包含在单引号之内。
TITLE1和CASEID均在模拟结果文件中使用,该文件用来产生模拟图形。*TITLE1可以有40个字符,*TITLE2和*TITLE3每个可有80个字符。*CASEID最多少个字符。
也可使用两个关键字标识符即‘**’插入注释,注释可以出现在数据文件任何地方。
例:*TITLE1
‘Simulation Run #1—1989—01—23’
*TITLE2
‘Dual porosity problem using MINC option’
*TITLE3
‘This is a 12×12×10Cattesian grid system'
*CASEID 'Runl'
**注释部分
怎样重启
什么是重启文件?
重启文件是一个二进制文件,初始数据和主要变量按用户指明频率写入,写重启文件是可选择的.
为什么需要重启?
有以下几点理由:
a)做敏感性分析或历史模拟
b)修改井定义
c)在运行一大的长作业之前,做一短的模拟运行,看结果是否满意。
d)随意运行后的运行中节约运行时间。例如,当完成一模拟运行且初步结果盾起来不错,则需做预测运行。
因为已经由前次运行创建一重启文件,则可以选取一中间时间步重启运行。模拟器不需从初始日期启运行,可以在选择的时间步继续运行。
怎样做一重启?
重启记录是可选的。如果需要做重启运行,则要在前次运行时产生。
使用*WRST划*RESTART创建重启文件,它们必须位于输入/输出控制部分。然而,当井工作制度改变时*WRST可出现在井数据部分,*WRST指示写重启记录的频率。*RESTART表示当前值,否则,输入时间步数。
例:*RESTART 30
当做重启时:
a)不改变原始油藏数据,但在输入/输出控制部分加一*RESTART关键字。
b)增加最大时间步数,如果必要删除*MAXSTEPS。
c)需要附加输入文件:输入重启文件和输入模拟结果文件。这些文件在前次运行期间产生
d)需要新的一组输出文件名。
控制输出打印文件内容
控制输出打印文件内容,使用:
a)*WPRN
b)*OUTPRN
这些关键字可以出现在输入/输出控制部分,其参数也可在随后井数据部分修改。
*WPRN表示写网格块数据、井数据和数值方法控制数据的频率。
如果不希望输出网格或井数据,则频率置零。
例如:
*WPRN *WELL 0
*WPRN *GRID 0
如果将这两个关键字删除,其缺省选择为每一次井变化时打印。这种打印控制会产生一个非常大的输出打印文件,会很快占满计算机的可用空间。
*OUTPRN限制打印什么样的油藏信息和井信息。
详细的网格信息和流体性质数据可使用*OUTPRN *RES 产生
控制模拟结果文件内容
模拟结果文件(SRF)是模拟运行期间产生的数据文件。SRF文件由图形和控制读入,产生绘图输出。为控制是SRF的内容,使用:
a)*WSRF
b)*OUTSRF
这两个关键字一般首次出现在输入/输出控制部分。
*SWRF表示写网格数据和井数据的频率。
如果不希望网格数据或井数据输出,则输出频率置零。
网格系统描述
描述网格系统,使用:
a)*GRID
b)*KDIR
描述网格长度,使用
c)*DJ
d)*DJ
e)*DK
描述油藏深度和倾角,使用
f)*DEPTH
g)*DIP
或
h)*DTOP
在以上关键字中,只有*KDIR和*DIP完全可选,并可能以从数据集中删除。
上述列出的关键字必须在油藏描述部分。*GRID必须是这一部分的第一个关键字。
*GRID表示网格系统类型,有四种选择:直角坐标、变深度/变厚度、径向井筒和角点网格。其中每个均要求I,J,K方向网格块数目:
例如:
*GRID *CART 10 10 6
*GRID*VARI 10 10 6
*GRID *RADIAL 10 1 15
*GRID *CORNER 10 10 6
第一个为标准直角人坐标10×10×6,第二个为变深度/变厚度网格10×10×6,第三个为径向网格,最后一个为角点网格。
KDIR定义Z轴的方向,。缺省值为UP,第一层为最底层。
死结点
定义死结点有两种方法
a)*NULL
b)*POR
两种关键字都必须在油藏描述部分,在数据集中必须有*POR,但*NULL可选。
当用*NULL关键字表示无效网格时,0表示无效网格,1表示有效网可知,例如:
*NULL *IJK
1:10 1:10 1:3 1
1:4 1:3 1:3 0
第二行覆盖第一行。*NULL是可选的,如果不出现,则假定全部网格均不有效网格。
NULL关键字覆盖POR关键字。即使给一网格赋予非零孔隙度,而在
*NULL关键字中赋给零值,则该网格在流动计算中也不予考虑。
上述例子可以下列形式表示:
例如:*POR *IJK
1:10 1:10 1:3 0.3
1:4 1:3 1:3 0.0
双孔隙度/双渗透率
调用孔/双渗选择,可以使用(只能选一个);
a)*DUALPOR
b)*DUALPERM
除裂缝介质标准网格信息外,还需输入:
c)*DIFRAC
d)*DJFRAC
e)*DKFRAC
f)*TRASFER
在组分性质部分,还可以指定:
g)*DIFFUSION
孔隙度值需要对基质和裂缝输入
例:*POR *MATRIX *IJK
1:10 1:10 1:3 10.3
1:4 1:3 1:3 0.0
*POR *FRACTURE *IJK
1:10 1:10 1:3 0.0
8 7:9 1:2 0.4
*MOD
8 7:8 1 =0.45
水层选择:
水层模型如下:
a)*AQUIFER
b)*AQPROP
c)AQFUNC
步长过小或运行时间过长问题
收敛失败可能由于:
a)内迭代收敛失败
b)牛顿收敛失败导致时步截短
c)物质平衡误差
如果在输出文件中发现“迭代不收敛”频繁出现,那么可以:
1减小时间步长。将*DTMAX改小,或用*NORM*PRESS和*NORM *SAUR减小第个时间步的改变量。
2用关键子 *ITERMAX增加迭代次数
3使用*SDEGREE增加因子分解度。注意:这个方法增加了存贮需求。如果问题原因是最大改变量,则若出夙不频繁,问题不大。如果时间步大量重复出现,那么,应采取以下
措施
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