Инициализация модели. Модели переходных зон на геологической и гидродинамической моделях

Распространение водонасыщенности проводится расчетным методом на основе капиллярных сил и ФЕС (кубов пористости и проницаемости), функции Леверетта. В математическом виде:

,

где - водонасыщенность в д.ед, J –функция Леверетта, вычисляется по формуле:

,

где - капиллярное давление в Па*10⁴, k- проницаемость в мД и m-пористость, С - коэффициент. Капиллярное давление рассчитывается по формуле:

,

где - высота над уровнем зеркала свободной воды, - плотность воды в пластовых условиях, - плотность нефти в пластовых условиях.

Выдержка из Eclipse TD:

Инициализация - процесс задания начальных условий,

Начальными условиями перед началом расчета являются, распределение поля давлений по пласту и распределение насыщенностей пласта. Начальные условия могут быть взяты из “рестарт-файла”(файл, хранящий в себе данные о насыщенности и давлении в пласте с определенного расчетного шага, который берется как начальный, например при расчетах на прогноз удобно запускать модель с “рестарта” (часто это последний шаг исторического периода)). Также начальные условия могут быть заданы вручную, например можно заранее задать куб насыщенностей пласта и давлений, или рассчитываются специальными алгоритмами в симуляторе. Подобные алгоритмы рассчитывают поля давлений и насыщенностей таким образом, что в пласте не будет происходить фильтрации до тех пор пока не включаться скважины. Еще такие алгоритмы называются “алгоритмы неподвижности”. Основой данных алгоритмов является гидростатическое равновесие. Исходные данные по которым вычисляется равновесие являются: опорные глубины и давления на этих глубинах (начальное пластовое давление); глубины ВНК, ГНК, капиллярное давление на них и иногда пластовое давление; свойства флюидов: насыщение газом, давление насыщения, зависимость состава от глубины ( для композиционного моделирования). Суть алгоритма уравновешивания (неподвижности) заключается в том, симулятор распределяет насыщенности в переходных зонах в зависимости от капиллярного давления между фазами и они уравновешены и не происходит перетоков между ячейками модели. Общий принцип работы алгоритма:

1. Начиная от опроной глубины (ОГ) вверх и вниз рассчитывается давление того флюида который ее занимает, например: опорная глубина входит в нефтяную зону (ниже ГНК и выше ВНК), значит рассчитываются давление нефти вверх до ГНК и вниз до ВНК

2. Затем происходит расчет давлений остальных фаз, например от ВНК и вниз до подошвы и от ГНК и вверх до кровли.

3. В переходных зонах (ВНК и ГНК), если имеем данные о капиллярном давлении, как о функциях от насыщенности, то уточняются насыщенности в зависимости от капиллярного давления. Капиллярное давление будет определятся как разность давлений между давлений фаз.

Таким образом при пересчете поля давлений уточняются насыщенности в переходных зонах.

Переходная зона в геологической модели (взято из вопросов по ГМ):

Переходная зона

Выше нулевого уровня капиллярного давления начинается переходная зона, в которой появляется нефть. Переходная зона –зона двухфазного течения флюидов, в которой относительные проницаемости по нефти и воде меньше единицы. Переходная зона выделена между «зеркалом чистой воды» и зоной предельного насыщения, а распределение насыщенности описывается J-функцией Леверетта, которая связывает ФЕС коллектора, поверхностные свойства пород, свойства флюидов и высоту над уровнем свободной воды.

Угол - интегральная хар-ка смачиваемости в сист. пористая среда - жидкость. J(s) – ф-ия Леверетта.
Моделирование залежей пластов неоднородного строения с гидрофильными коллекторами, в основном расположенных в зоне непредельного насыщения, с использованием зависимостей Кн, г=F(Кп, Δ hвнк), то есть модели переходной зоны. Этот способ учитывает зависимость распределения насыщенности в резервуаре от фильтрационно-емкостных свойств коллекторов при установлении капиллярно-гравитационного равновесия (КГР).

Строго говоря, более корректно построение зависимостей изменения водонасыщенности от ВНК (ЗЧВ) от эквивалентного радиусу поровых каналов параметра √ (Кпр/Кп), как это делается при расчете функции Леверетта, или параметра FZI. Однако, поскольку величина проницаемости обычно рассчитывается через пористость, то и модель переходной зоны в большинстве случаев формируется через зависимости Кн, г=F(Кп, Δ hвнк).

Модель переходной зоны (рис. с кривульками) формируется по данным кривых капиллярного давления, результатам интерпретации ГИС. На основе сформированных зависимостей калькулируется куб Кн, который будем называть Кн КГР.

В западной практике моделирования часто этот куб используется как окончательный при оценке запасов и для гидродинамических расчетов. В российской же практике в большинстве случаев выполняется обязательная последующая «посадка» куба Кн КГР на значения Кн в скважинах. Мы рекомендуем промежуточный вариант.

После расчета куба Кн КГР выполняется сопоставление по скважинам величин Кн по РИГИС и по кубу Кн КГР. Если сопоставление удовлетворительное (в пределах заданной средней погрешности, например, 5% относительных), то куб Кн КГР используется как окончательный. Если сопоставление неудовлетворительное, то далее выполняется перерасчет куба насыщенности, при котором созданный куб Кн КГР используется в качестве трендового при послойной интерполяции значений насыщенности по скважинам.

 

 

⇐ Предыдущая12345Следующая ⇒

Поделиться: