1_INTRODUCTION

•Возможно задание непроницаемого разлома или границы

•Ячейки могут измельчаются вблизи трасс разломов, ствола скважины.

•Ячейки могут укрупняться в зоне водоносного пласта Вертикальное построение сетки зависит от:

•Имеющихся в наличии данных по отметкам горизонтов

•Способа объединения слоев модели в объекты разработки.

•Изменения проницаемости с глубиной

•Размеров и эффективности непроницаемых экранов

Когда создана геометрия, необходимо определить свойства ячеек. Сюда входят, но этим не ограничивается, пористость, проницаемость в трех направлениях и песчанистость. Такие данные могут быть получены например следующими способами:

•Значения, измеренные в скважинах и экстраполированные по всей площади

•На основе корреляции с известными параметрами пластов

•По аналогии с соседними площадями

•Моделирование свойств пластов, используя методы геостатистики

После создания сетки моделирования месторождение обычно разбивается на определенные регионы по различным причинам, например:

•Существование регионов с различным подсчетом запасов, например разделенных глинистой перемычкой

•Существование регионов с различающимися флюидными контактами, например в блоках разделенных разломом

•Существование регионов с различными PVT свойствами флюидов.

•Существование регионов с различными свойствами породы, например связанной или остаточной водонасыщенностью.

Для внутреннего использования РГУ нефти и газа им. И.М.Губкина в некоммерческих и образовательных целях

Стр 21

Данные по PVT свойствам флюидов и свойствам породы

Относительная проницаемость	Объемный коэффициент

водонасыщенность

давление

Рис. 9. Данные по ОФП и объемному коэффициенту

Данные по PVT свойствам флюидов

Задают в программе в виде таблиц изменения свойств в зависимости от давления: объемные коэффициенты флюидов Bo, Bg, Bw

вязкости фаз µo, µg, µw

газо-содержание Rs и /или конденсато-содержание Rv PVT свойства флюидов могут изменятся по месторождению

Данные по свойствам породы

Получают путем анализа керна и представляют в виде таблиц изменения свойств в зависимости от насыщенности. Для различных частей месторождения могут быть использованы несколько кривых ОФП и капиллярного давления Необходимо задать максимальную, минимальную и критическую насыщенность фазой в каждой зоне, на основе этих данных программа рассчитает насыщенности в переходных зонах

Для внутреннего использования РГУ нефти и газа им. И.М.Губкина в некоммерческих и образовательных целях

Стр 22

Данные по PVT свойствам флюидов и свойствам породы

Данные по PVT свойствам – это результаты лабораторных исследований флюидов. Эти данные необходимы для:

•Описания изменения физических свойств фаз в зависимости от условий в пласте

•Расчета плотности каждой фазы, которая используются для определения начального состояния модели.

PVT свойства флюидов могут варьироваться по глубине залежи и/или по площади.

Данные по свойствам породы – это результаты анализа керна. Эти данные необходимы для:

•Установки максимальных и минимальных насыщенностей каждой фильтрующейся фазы, которые используются для определения равновесных насыщенностей фаз

•Определения размеров и свойств переходных зон

•Рассчета движения флюидов между ячейками модели

Для внутреннего использования РГУ нефти и газа им. И.М.Губкина в некоммерческих и образовательных целях

Стр 23

Данные для инициализации модели

Давление

ГНК

Заданная величина

давления на определенной

глубине

ВНК

Уровень 100% воды

Глубина

Рис. 10. Данные для инициализации модели

•Модель может быть проинициализированна несколькими свойствами.

•При использовании метода уравновешивания используется распределение насыщенности и давление на определенной глубине, получаемые по результатам гидродинамических или геофизических исследований скважин

•Могут существовать несколько регионов с различным уровнем ВНК/ГНК

Для внутреннего использования РГУ нефти и газа им. И.М.Губкина в некоммерческих и образовательных целях

Стр 24

Данные для инициализации модели

Инициализация выполняется для определения начальных условий для моделирования, таких как давление и распределение насыщенностей фаз. Запуск расчета можно осуществлять и после того как началась добыча и закачка (т.е. пласт находится в неравновесном состоянии), в этом случае ECLIPSE использует данные предыдущего расчета. Эта особенность известна как restart запуск. Начальные условия могут быть определены одним из трех способов.

1. Уравновешивание Уравновешивание – процедура определения начальной насыщенности каждой

фазой и начальных градиентов гидростатического давления, основывающаяся на глубинах контактов и давлении на известной глубине. ECLIPSE предполагает, что давление и насыщенность находятся в равновесном состоянии. Поэтому уравновешивание применимо для случая моделирования начальных условий перед началом разработки и не может быть применено после начала добычи и закачки в модели.

2. Перечисление Перечисление – процедура задания конкретных значений начальных

насыщенностей и давлении в каждой ячейке сетки. Если модель инициализировалась процедурой перечисления перед началом моделирования разработки, инженер должен обязательно убедиться, что начальные насыщенность и давление находятся в соответствии друг с другом. Перечисление применимо в тех случаях, когда водонасыщенность, капиллярное и пластовое давления известны с высокой степенью достоверности по месторождению в определенное время, иначе в результате несоответствия давлений и насыщенностей и модель будет не стабильной. В принципе, модель может быть инициализирована перечислением на любой стадии разработки месторождения, но на практике для инициализации моделей в процессе разработки эта процедура не применяется, т.к. в ECLIPSE для этого существуют другие способы.

3. Restart запуски

Restart запуск – способ инициализации модели, основанный на промежуточных или окончательных результатах предыдущего моделирования. В ECLIPSE можно сделать запрос на вывод необходимого описания модели на любое время в процессе расчета. Описание включает в себя давление, насыщенности фаз и

Для внутреннего использования РГУ нефти и газа им. И.М.Губкина в некоммерческих и образовательных целях

Стр 25

содержания растворенных компонентов. Данные выводятся в формате, который ECLIPSE может прочитать и использовать для определения начальных условий при следующем моделировании. Этот метод подобен методу перечисления, поскольку присваивает конкретные значения давлений и насыщенности каждой ячейке. Restart запуски применяются для расчета различных вариантов и для прогнозных расчетов после настройки модели на фактическую историю разработки. Restart запуски не применяются для определения условий перед началом моделирования разработки.

Для внутреннего использования РГУ нефти и газа им. И.М.Губкина в некоммерческих и образовательных целях

Стр 26

Данные по скважинам

Рис. 11. Промысловые данные по скважинам

•Местоположение и дебиты реальных скважин

•Местоположения и ограничения по дебитам по новым и уплотняющим скважинам

•Ограничения по дебитам на группы скважин

•КРС/ПРС, например ликвидации перфораций, обработки

•Очередь на бурение

•Определение приоритетных скважин

•Испытание закрытых скважин

Для внутреннего использования РГУ нефти и газа им. И.М.Губкина в некоммерческих и образовательных целях

Стр 27

Данные по скважинам

Данные по скважинам представляются в двух разных формах, в зависимости от того, что выполняется – адаптация модели к истории разработки или прогноз. В процессе адаптации модели, инженер руководствуясь замеренными дебитами фаз по скважинам корректирует характеристики залежи. При прогнозе, полученные характеристики месторождения берутся как лучшие из имеющихся, и оптимизируется способ разработки месторождения, в зависимости от поставленных задач.

При настройке модели на фактическую историю разработки задаются координаты устья скважин, а также данные о перфорации и замеренных дебитах скважин. Дебиты могут изменяться достаточно часто, как правило, каждый месяц. Также на скважинах могут осуществляться некие геологотехнологические мероприятия. Поэтому в процессе расчета, дебиты и параметры скважин подправляются на определенные моменты времени, затем моделирование возобновляется с новыми параметрами по скважинам.

Обычно при прогнозных расчетах условия на скважине задаются в виде корреляций табличной формы. Корреляции рассчитываются для движения потоков флюидов в стволе скважины и поверхностном оборудовании. Определяются экономические и промысловые ограничения на скважины или группы скважин, и происходит процесс моделирования для продолжительного периода. ECLIPSE рассчитывает дебиты фаз с учетом всех заданных ограничений и автоматически выполняет необходимые технологические мероприятия.

Для внутреннего использования РГУ нефти и газа им. И.М.Губкина в некоммерческих и образовательных целях

Стр 28

Гидродинамическое моделирование с помощью ECLIPSE

Практические шаги

Постановка точной цели моделирования

Выбор области интересов Сбор и проверка данных Построение модели

Воспроизведение подсчета

запасов Анализ чувствительности

Проверка достоверности модели

Запуск прогноза

Внимание!

Не создавайте сложных моделей Не создавайте сложных моделей Не создавайте сложных моделей Исходные данные должны подверждаться

Создавайте простые модели (т.е. 2D, с одной скважиной) для лучшего понимания процесса разработки

Рис. 12. Основные шаги процесса моделирования

•Выбор цели моделирования, например: оптимизация схемы размещения скважин; выбор оптимальных интервалов перфорации

•Выбор интересующих расчетных параметров

•Сбор и подготовка данных. Выбор необходимого количества представительных данных.

•Построение модели

•Воспроизведение подсчета запасов флюдов геологическими службами

•Подтверждение правильности модели настройкой на фактическую историю разработки. Анализ чувствительности.

•Проведение прогнозных расчетов по различным вариантам разработки

•Оценка чувствительности модели

Для внутреннего использования РГУ нефти и газа им. И.М.Губкина в некоммерческих и образовательных целях

Стр 29

Гидродинамическое моделирование с помощью ECLIPSE

Все стадии гидродинамического моделирования являются уникальными и каждая из них требует определенного подхода. Однако их можно описать, пользуясь общей методологией следующими образом:

•Определение цели исследования

•Выбор интересующих расчетных параметров

•Сбор данных

•Установление точности и представительности данных

•Выбор наиболее значимой информации

•Сокращение количества данных до необходимого

•Проектирование и построение грубой модели для осреднения давления и оценки балансовых запасов

•Построение пространственной модели для оценки коэффициента охвата и механизмов нефтеизвлечения, а также проектирование псевдо-функций

•Построение моделей одиночных скважин для настройки отдельных скважин

•Объединение скважин в «супер-скважины» или «псевдо-скважины» если их количество слишком велико

•Сравнение балансовых запасов с полученными из других источников

•Настройка грубой модели всего месторождения на фактическую историю

•Настройка грубой модели всего месторождения на фактическую историю сектор за сектором

•Объединение построенных секторов модели

•Запуск основного варианта прогноза

•Запуск различных вариантов прогноза для оптимизации

•Документирование каждой стации процесса

•Удаление возможных лишних аспектов модели

ECLIPSE и его приложения – это инструменты, созданные для того, чтобы помочь инженеру достичь эти цели. Как таковые они помогают, но не заменяют инженерного мышления, и не должны представляться инженеру как “черная коробка”.

Для внутреннего использования РГУ нефти и газа им. И.М.Губкина в некоммерческих и образовательных целях

Стр 30