三相黑油压裂多段井模拟讲解.docx
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三相黑油压裂多段井模拟讲解
1．油、气、水三相数模
在油田在生产过程，若地层压力低于泡点压力，原油就会脱气，如涠洲油田流沙港组油藏原油气油比高，泡点压力高，地饱压差小，开发过程中地层压力容易下降到泡点压力之下，地层中原油发生脱气，形成三相流动；文昌15-1油田、文昌14-3油田的部分油组存在原生气顶，在这些情况下的油田模拟研究就要使用油、气、水三相来模拟。
1.1所需资料
油气水三相数模模拟仍然属于黑油模拟的范畴，需要大部分基础资料也与油水两相模拟相同，主要差别是油相PVT部分使用PVTO/PVCO关键字（油水两相模拟使用PVDO关键字）、增加气相PVT（一般使用PVDG关键字）和油气相渗曲线（油水两相只需要油水相渗曲线）。
对于黑油模拟，需要的数据资料及来源如下：
来源数模所需的数据
地震解释层面（微）构造
地质研究储层厚度（净厚度）
测井解释孔隙度、渗透率
岩心分析
特殊岩心分析相渗、毛管压力
高压物性资料流体PVT实验数据
试井RFT资料产能、WOC、压力
生产数据生产/注入控制数据
油气水三相数模多数数据资料要求基本与油水两相数模相同，请参考油水两相数模相关章节。
在油气水三相数模中，油相PVT数据必须使用活油PVT，包括不同溶解气油比条件下泡点压力、体积系数、油相粘度，这套数据可通过
原油差异分离实验（DL）获得；油气水三相数模流体相对渗透率曲线中，油水相渗实际是烃相与水相的相对渗透率曲线，并需要增加油气两相的相对渗透率曲线，这项数据需要通过流动实验获得。
1.2数据文件结构
一般情况下，ECL模拟数据包括8个部分，如下表所示：
序号
文件组成部分
简要描述
1
RUNSPEC
模型的特征说明：
流体性质、单位、模型维数等
2
GRID
模型几何及地质数据场：
DX、DY、DZ、TOPS、KX、KY等
3
EDIT
数据场修正：
PV、TX、TY、TZ等，无修改需求内容可以缺省
4
PROPS
流体及相对渗透率数据
5
REGIONS
流体区域等及人为分区，油藏简单无需分区，内容可缺省
6
SOLUTION
油藏初始条件：
WOC、GOC、Pi等
7
SUMMARY
定义输出的运算结果
8
SCHEDULE
定义动态数据：
井、射孔、集输中心、产量及时步控制
下边针对油气水三相模拟阐述最基本的文件构成。
1.2.1RUNSPEC部分
这是ECLIPSE数据文件中的第一部分，在用重起功能时可以不用再定义，它主要有以下内容：
⑴TITLE说明项
⑵网格维数定义
⑶单位定义（英制、米制、实验室）
⑷流体项定义（两相定义油、水；三相定义油、水、气、溶解气等）
⑸文件的格式（有/无格式输入、输出，合成/独立文件）
⑹模拟起始时间
⑺各种功能的起用或选用
⑻各种数据类维数的限定，如：
井数，集输中心数，PVT表数等
油气水三相模拟，必须定义的关键字：
TITLE；DIMENS；FIELD/METRIC/LAB；OIL、WATER、GAS、DISGAS；START。
1.2.2GRID部分
GRID部分是用于定义模型几何参数及储层参数的模型数据场，主要有以下几部分内容：
⑴网格的几何尺寸
⑵网格的顶深、孔隙度、渗透率
⑶有效厚度或净毛比
对于湛江分公司常用的角点网格，基本的关键字是：
COORD、ZCORN；PORO，PERMX、PERMY、PERMZ；
1.2.3PROPS部分
PROPS部分主要是输入流体PVT和相渗数据，包括：
油、气、水PVT；油、气、水地面密度；岩石压缩系数；油、气、水相渗和毛管压力。
对于油气水三相油藏模拟，油藏压力可低于泡点压力，溶解气油比可变，油相使用活油PVT。
主要关键字定义方法是：
⑴活油PVTO
--RspoBoVo
0.5012001.0381.11/
0.8320001.0631.06/
1.1328001.0871.00/
1.3936001.110.95/
1.6044001.130.92/
（以下48001.1250.92/
未饱52001.1210.92/
和区）56001.1170.92/
/
⑵活油PVCO
--PoRoBoVoCoCv
12000.501.0381.111*e-52.7*e-5/
20000.831.0631.061*1*/
28001.131.0891.001*1*/
36001.391.1100.951*1*/
44001.601.1300.921*1*/
油气水三相模拟对于PVT部分的定义可以使用PVCO、PMAX、PVDG、PVTW，或者使用PVTO、PVDG、PVTW。
对于相渗和毛管压力数据要求输入油气两相相对渗透率曲线，可以使用SGOF/SLGOF、SWOF或者SOF3/SOF32D、SGFN、SWFN关键字。
1.2.4SOLUTION部分
SOLUTION部分主要内容有：
模型初始化，定义平衡区或直接定义网格的初始饱和度、压力；定义重启动（参看重启动相关章节）；定义水体（参看水体相关章节）；定义Rs、Rv、Pb、API与埋深的关系。
这部分中油气水三相模拟与其它黑油模拟的定义方法相同，需要注意的是EQUIL关键字第7项要指明使用活油进行初始化。
1.2.5SUMMARY部分
该部分是用以定义运算结果的列表输入和给后处理模块GRAF输入数据（其中的生产曲线的绘制），SUMMARY部分中的关键字命名方法有一定规律，关键字有4个字母组成，部分有5个字母组成，如下表：
SUMMARY部分关键字定义基本规则
第1字母
第2字母
第3字母
第4字母
第5字母
主字母
流体相
滚动类型
产量或累积量
特殊字母
F
油田
O
油
P
生产井
R
日产量
H
历史
拟合
G
集输中心
G
气
I
注水井
J
累积量
R
区域
W
水
F
流动
W
井
L
液体（地面）
C
完井层
V
流体（油藏条件）
B
网格
T
示踪剂
以上定义规则并不能囊括全部的SUMMARY部分关键字定义，由于关键字繁多，使用时最好还是参照ECL关键字手册。
这部分中油气水三相模拟与其它黑油模拟的定义方法也是相同的。
1.2.6SCHEDULE部分
该部分主要对井模型、生产历史、井控条件进行描述，油气水三相模拟与其它黑油模拟的定义方法也是没有差别的。
该部分对于多段井模型的描述及大量生产历史数据一般均使用前处理模块处理生成，油气水三相模拟与其它黑油模拟的定义方法相同，请参照SCHEDULE相关章节。
1.3油、气、水三相数模实例（不注水）
不需要注水的油气水三相油藏数模仍然使用黑油模拟器求解，是比较简单的数模模型，与最基本的油水两相黑油模型相比，只需要油相PVT使用活油关键字并增加油气相对渗透率即可。
适用于边底水能量充足，地饱压差小的油藏，例如涠洲6-12油田。
简单的模拟例子如下：
--------------------------------------------------------------
RUNSPEC
--------------------------------------------------------------
TITLE
3D3PE100
--startingdate
START
1'JAN'2011/
--Units:
METRIC
--phasespresent
GAS
OIL
WATER
DISGAS
--Requestsblackoilmode
BLACKOIL
--nxnynz
DIMENS
994/
EQLDIMS
--numnummaxmaxmax
--equdepthnodestabtracer
--regnodesVDtabtracernodes
15050150/
REGDIMS
--maxsetsmaxmax
--fipfipresflux
--regregregreg
1100/
TABDIMS
--satpres-maxrowsintables-
--tabtabsatpress
115050120201111011001/
WELLDIMS
--maxmaxmaxmaxwellsmaxstages
--wellscompsgroupsingrouppersep
34110510543011/
--------------------------------------------------------------
GRID
--------------------------------------------------------------
GRIDFILE
2/
--createan.INITfile
INIT
--*BOXpaneledit:
TOPSsetequalto3820mforbox（1:
9,1:
9,1:
1）
BOX
191911/
--SPECIFYCELLTOP
--DEPTHS（TOPS）FORLAYER1
TOPS
81*3820
/
ENDBOX
--dxareall50m
DX
324*50
/
--dyareall50m
DY
324*50
/
--dzareall50m
DZ
324*10
/
EQUALS
PERMX130/
/
--*BOXpaneledit:
PERMYsetequalto100mDforbox（1:
9,1:
9,1:
4）
EQUALS
PERMY100/
/
--*BOXpaneledit:
PERMZsetequalto1mDforbox（1:
9,1:
9,1:
4）
EQUALS
PERMZ1/
/
--*BOXpaneledit:
POROsetequalto0.2forbox（1:
9,1:
9,1:
4）
EQUALS
PORO0.2/
/
--*BOXpaneledit:
NTGsetequalto0.8forbox（1:
9,1:
9,1:
4）
EQUALS
NTG0.8/
/
--------------------------------------------------------------
PROPS
--------------------------------------------------------------
--FluidSpecificGravities
GRAVITY
--oilAPIγwγg
54.881.030.916
/
--WetGasPVTProperties（VapourisedOil）
PVDG
--PRESBGVISC
11.400.1348260.01316
49.200.0283950.01534
107.500.0126190.01765
154.000.0088190.01994
207.300.0066990.02343
248.000.0057780.02685
275.000.0053570.02957
304.300.0050190.03306
330.000.0048060.03675
344.090.0047130.03890
358.090.0046320.04096
371.270.0045660.04301
383.690.0045140.04507
395.410.0044720.04717
406.480.0044390.04925
416.960.0044130.05134
426.880.0043930.05348
436.290.0043780.05560
445.210.0043660.05775
453.680.0043580.05986/
--LIVEOILPVTProperties
PVTO
--RsPRESBoVISC
3.0211.401.0950.71545/
24.8449.201.1790.57933/
56.57107.501.2840.44463/
83.57154.001.3670.36695/
120.00207.301.4760.29689/
153.30248.001.5750.25293/
179.05275.001.6520.22707/
211.49304.301.7490.20134/
245.23330.001.8500.18027/
266.64344.091.9150.16908
445.411.8400.18829
546.741.7850.2062/
284.74358.091.9660.16218/
302.84371.272.0170.15597/
320.95383.692.0680.15036/
339.05395.412.1190.14527/
357.15406.482.1700.14063/
375.25416.962.2200.13638/
393.35426.882.2710.13248/
411.45436.292.3220.12888/
429.55445.212.3730.12555/
447.65453.682.4230.12246
555.012.3220.13498
656.332.2460.14656/
/
--WaterPVTProperties
PVTW
--PREFBWCWμWCV
4501.033e-0050.310
/
--RockProperties
ROCK
--PREFC
4504e-005
/
--Watersaturationfunctions
SWFN
--swkrwpcwo
0.1600
0.1800
0.20.0020
0.240.010
0.280.020
0.320.0330
0.360.0490
0.40.0660
0.440.090
0.480.1190
0.520.150
0.560.1860
0.60.2270
0.640.2770
0.680.330
0.720.390
0.760.4620
0.80.540
0.840.620
0.880.710
0.920.80
0.960.90
110
/
--Gassaturationfunctions
SGFN
--sgkrgpcog
000
0.040.0050
0.080.0130
0.120.0260
0.160.040
0.20.0580
0.240.0780
0.280.10
0.320.1260
0.360.1560
0.40.1870
0.440.2220
0.480.260
0.520.30
0.560.3490
0.60.40
0.640.450
0.680.5050
0.720.5620
0.760.620
0.80.680
0.840.740
/
--Oilsaturationfunctions
SOF3
--sokrowkrog
000
0.0400
0.0800
0.1200
0.1600
0.200
0.2400
0.280.0050.005
0.320.0120.012
0.360.0240.024
0.40.040.04
0.440.060.06
0.480.0820.082
0.520.1120.112
0.560.150.15
0.60.1960.196
0.680.3150.315
0.720.40.4
0.760.5130.513
0.80.650.65
0.840.80.8
/
-----------------------------------------------------------------
REGIONS
-----------------------------------------------------------------
--Commonkeywords:
--FIPNUMFluid-in-Placeregions.
--SATNUMSaturationtableregions.
--EQLNUMEquilibrationregions.
--PVTNUMPVTdataregions
--AnygridblocksnotassignedavaluewhentheendoftheREGIONSsectionisreachedwillbeassignedtoregion1
-----------------------------------------------------------------
SOLUTION
-----------------------------------------------------------------
--setreserviorinitialconditions
EQUIL
--datumpressuredepthPc@depthPc@initinitinitcomp
--depthatdatumwocwocgocgoctypetypeaccurcase
3840466.43840038110111*1*1*
/
RSVD
--DepthRs
3820447
3860448
/
--setvariablestobeprintedinthe.PRTfile
RPTRST
VOILDENOBASIC-2PRESSURESOILSWATSGAS/
--------------------------------------------------------------
SUMMARY
--------------------------------------------------------------
--setsummaryvariabletobestoredtobeavailableforlineplots
DATE
RPTONLY
EXCEL
WBHP
/
WBP9
/
WGPR
/
WOPR
/
--writesummaryinfoto.RSMfile
RUNSUM
--------------------------------------------------------------
SCHEDULE
--------------------------------------------------------------
WELSPECS
'P''O'651*'OIL'1*'STD''SHUT''YES'1*'SEG'3*'STD'/
/
COMPDAT
'P'6511'OPEN'11*0.2163*'Z'1*/
/
WCONPROD
'P''OPEN''ORAT'204*10/
/
TSTEP
3*330/
END
1.4油、气、水三相注水数模实例
对于地饱压差较小，同时边底水能力又不充足的油藏，开发过程中出于提高采收率的考虑，会采用注水开发方式，例如涠洲11-1油田流沙港组油藏开采一段时间后形成了次生气顶，后续注水补充能量开发。
在这种情况下的油藏模拟应该使用油、气、水三相注水开发模拟。
注水与不注水的区别只是在SCHEDULE部分增加了注水井的井模拟定义（与采油井使用相同关键字）、注水历史数据和井控条件，主要涉及WCONINJH和WCONINJE关键字，使用方法可参照油水两相注水数模部分章节，下边是简单的模拟例子：
--------------------------------------------------------------
RUNSPEC
--------------------------------------------------------------
TITLE
3D3PE100
--startingdate
START
1'JAN'2011/
--Units:
METRIC
--phasespresent
GAS
OIL
WATER
DISGAS
--Requestsblackoilmode
BLACKOIL
--nxnynz
DIMENS
994/
EQLDIMS
--numnummaxmaxmax
--equdepthnodestabtracer
--regnodesVDtabtracernodes
15050150/
REGDIMS
--maxsetsmaxmax
--fipfipresflux
--regregregreg
1100/
TABDIMS
--satpres-maxrowsintables-
--tabtabsatpress
115050120201111011001/
WELLDIMS
--maxmaxmaxmaxwellsmaxstages
--wellscompsgroupsingrou
升级会员 