Ноя 17
Доброго времени суток, товарищи нефтяники !
Недавно начал изучать моделирование, симулятор RSOffice ( ModelTech ).
Столкнулся с необчным явлением при решении ( теоретической ) задачи в симуляторе.
При разном измельчении получается разный дебит у скважины.
Модель следующая :
- куб 2000 * 2000 м
- 1 добывающая скважина в центре куба
- 3 фазная модель
- имеется аквифер ( который пробовал задавать через BNDNUM (т.е. граничное условие в ячейках - постоянное давление), также пробовал задавать через PORO (устанавливал 10000 пористость), водонасыщенность в ячейках аквифера 0.9 (при этом 0.3 знчение остаточной нефтенасыщенности) )
Пробовал моделировать следующие измельчения :
- 21 * 21 * 3
- 41 * 41 * 3
- 81 * 81 * 3
(т.е. по z всегда 3 слоя).
Резульаты примерно следующие :
То есть во всех трёх разных ( по измельчению ) моделях скважина выходит на установившийся режим с разным дебитом.
Pпл = 250 atm
Pb = 200 atm
BHP = 220 atm
Газ не выделяется.
Подскажите, пожалуйста, в чём собственно дело ?
Разве дебит должен быть разным (т.е. зависеть от измельчения модели) ?
Опубликовано
04 Ноя 2017
Активность
12
ответов
3553
просмотра
8
участников
13
Рейтинг
RSOffice? Если так, то, если возможно, попробуй прислать указанные варианты в (input)файлах на rushan собака modeltech.io. Попробуем посмотреть
В целом конечно же дебит будет зависеть от размера ячейки. Также решение будет зависеть от шага по времени.
Естественно, при разных размерностях сетки будут различные результаты по всем расчётным показателям.
Это связано с различным набором входных данных. Эти данные динамические и меняются на каждом расчётном шаге. Поэтому здесь ещё, как Роман верно указал, результаты расчёта зависят и от установленного расчётного шага.
В твоём случае дебит скважины – определяется основными динамическими параметрами, как давления пластовое и забойное, фазовые вязкости, насыщенности…
Ты меняешь размерность сетки латеральным способом, т.е. увеличивая/уменьшая количество ячеек между скважинами, тем самым увеличивается/уменьшается количество аргументов (данных) для той или иной формулы на каждом расчётном шаге. Аргументы (ячейки), в свою очередь, определяют матрицу формул при расчёте, их количество, что в совокупности обуславливает соответствующий результат.
Логично заключить (с математической точки зрения), что чем больше аргументов (ячеек) тем точнее результат, однако здесь нужно «подключать» и вероятностно-статистическую точку зрения (растояние между скважинами, качество ГМ), дабы не переусердствовать с детализацией сетки ГДМ и не получить обратный эффект в расчётах.
Очень важен и шаг расчёта.
Кстати, от количества ядер, подключенных к расчётному процессу, результаты тоже разные (не существенно). Здесь тот же принцип. Ядро – это тоже ячейка, но только не гидродинамической сетки, а вычислительной.
Каким образом идет перераспределение начальных свойств? Сколько подвижных фаз на момент запуска?
Если идет даунскейлинг, т.е. свойства с самой крупной сетки переносятся на более мелкую, и при этом подвижная фаза только одна, то существенных расхождений в установившемся дебите не должно быть. В этом случае дискретизация слабо влияет на установившийся дебит, что по времени, что по сетке. KH решает.
Но при этом вскрытие скважины еще должно быть корректно задано, в каждом случае по отдельности. Скорее всего, проблема в этом. С RSOffice не работал, так что не знаю, как там задается вскрытие.
Интересно. по z всегда 3 слоя - одинаковой толщины? свойства скелятся или одним значениям заданы?
График пластового давления покажите еще.
AlNikS, на момент запуска 2 подвижные фазы ( вода, подвижная только от аквифера, очень медленно насыщает ячейки пласта, ОДНАКО симулятор всё же показывает тысячные доли добычи (м3/сут) воды ).
К концу расчёта ( 200 суток ) насыщенность по нефти стала такой ( вроде бы ничего особенного ):
А что значит корректно задано вскрытие ( имеются в виду особенности в перфорации ? ) ?
Вскрытие задано по-умолчанию, т.е. скважина вскрывает все 3 прослоя.
Alexey A., 3 слоя одинаковой толщины ( по 1 м ).
Пока не очень владею моделированием, поэтому не совсем понял, что значит "свойства скелятся".
Параметры каждой ячейки при каждом измельчении задавал самостоятельно ( т.е. насыщенность и условия ).
Пластовое давление на конец расчёта ( 200 суток ) :
Давление в ячейке скважины при измельчениях 41 41 и 81 81 :
Скорее всего такая разница из-за Peaceman radius. В симуляторах используют ее для апроксимации продуктивности скважины. Для того что бы минимизировать этот эфект симуляторы автоматически должны измельчать временной шаг.
Тут должно быть подробнее про это написано
http://present5.com/reservoir-simulation-gridding-and-well-modelling-sergey-kurelenkov/
Если кому то интересно, то причиной различия в дебитах был артефакт модели из за наличия множителя на kh скважины равного 0.25. Изначально этот множитель символизировал коэффициент участия скважины в элементе симметрии пятиточки, но при переносе скважины в центр остался. Оказалось что множитель на скважине эквивалентен определенному значению скина на скважине, причем значение скина зависит и от размера ячейки. Фича это или баг я не очень понял. Если kh в шедуле поставить равным 1 то модель становится понятнее.
Пишу посколько отчасти был причастен к обсуждаемой модели, а результаты разбирательств тут не остались.
Спасибо большое всем, кто отозвался !
В принципе советы были довольно интересные и полезные.
Истинную причину озвучил khabibullinra.
Действительно, если моделировать дебит скважины с заданным скин-фактором для сеток разной размерности, результаты расчёта (если отбросить погрешности) будут одинаковыми. Это следует из вывода скин-фактора, как мгновенного фильтрационного сопротивления, возникающего на стенке скважины.
При использовании множителя на продуктивность, происходит следующее. Запишем проводимость (T) для квадратной сетки,
Переведем заданный множитель в эквивалентный скин-фактор,
К примеру, для сетки размером 50 на 50, скважина радиусом 0.1 м и множителем M = 0.25 имеет эквивалентный скин-фактор равный +13.7. При переходе к сетке 20 на 20, скин-фактор изменяется на S=+11. Для сетки 1 на 1 метр, S = +2.05.
Разные скин-факторы ведут к разным дебитам.
Второй момент, при использовании множителя M=0.25 (четверть скважины) обычно забывают вводить и множитель на радиус Писмана.
Для четверть скважины, размещенной в углу ячейки, вместо
должно быть,
Ту3, тебе и остальным спасибо за освещение темы.