REVEAL技術數(shù)值模擬

2014年GNT/北京陽光杰科科技有限公司REVEAL常規(guī)及特種油氣藏數(shù)值模擬工具一、REVEAL概述二、REVEAL技術特色三、REVEAL軟件應用四、REVEAL軟件總結REVEAL概述REVEAL油氣藏數(shù)值模擬器REVEAL是功能強大的全功能油藏數(shù)值模擬器，在油氣開發(fā)生產(chǎn)綜合及特殊研究中起到重要作用，是IPM軟件包的一個可獨立運行的軟件。PVTPGAPPROSPERMBALREVEALRESOLVE第三方軟件OpenServer流體物性單井動態(tài)特征模擬及優(yōu)化儲層動態(tài)特征分析油藏數(shù)值模擬器高級優(yōu)化管理及第三方連接平臺一體化建模及地面管網(wǎng)優(yōu)化？如果我有了其他的油藏數(shù)值模擬器，比如ECL,VIP，CMG等，那么為什么我還要購買REVEAL？？如果我以前從來沒有用過數(shù)值模擬器，那么為什么我要購買REVEAL？REVEAL概述REVEAL是全功能的數(shù)值模擬器在一個許可管理下可以模擬黑油、組分、熱采、化學驅、地應力、裂縫等溫度地應力裂縫出砂聚合物、凝膠微生物水化學表面活性劑熱瀝青質、結蠟復雜流體復雜井地質屬性結垢熱學研究(Thermal)

模擬熱傳導模擬熱對流蒸汽吞吐蒸汽驅SAGD電加熱巖石力學研究(Rock)：裂縫分布計算熱脹冷縮引起的裂縫模擬三維地應力模型及生產(chǎn)程中應力的變化水力壓裂特色生產(chǎn)研究（SpecialModeling）煤層氣、頁巖油氣的模擬出砂預測、防砂優(yōu)化(SandControl)水化學特征(WaterChemistry)化學吸附(Adsorption)瀝青質、析蠟（AsphalteneandWax）解析水體（Aquifer）流體特征地質油層物理溫度及熱力學化學特征巖石力學完井、地面REVEAL化學驅模擬（ChemicalEOR）聚合物（PolymerModeling）三元復合驅（ASPFlooding）凝膠（GelModeling）泡沫驅REVEAL概述REVEAL具有特色的油藏數(shù)值模擬研究功能REVEAL概述REVEAL的算法穩(wěn)定先進，收斂速度快，包括了各種顯式和隱式算法數(shù)值模擬專項模擬為油氣田IOR/EOR優(yōu)化研究、生產(chǎn)專項研究提供了平臺軟件界面清晰流暢，可以使油藏工程師輕松入門和進行油藏數(shù)值模擬研究REVEAL概述各模塊在導航器集中管理，單擊直接進入文本編輯模式，雙擊打開交互界面；地質模型的幾何形狀和各種數(shù)模所需要的屬性輕松導入，支持Eclipse和VIP模型數(shù)據(jù)格式；建模流程簡單易學，根據(jù)導航器中模塊順序從上至下STEPBYSTEP建立，內設多種默認參數(shù)；輕松實現(xiàn)控制參數(shù)調整、網(wǎng)格加密、各種分區(qū)等；輸出參數(shù)輕松選擇，避免記憶繁雜的關鍵字；圖形顯示清晰可調；文本編輯器功能強大，各種模塊和關鍵字用不同顏色區(qū)分，易于編輯。。。。一、REVEAL概述二、REVEAL技術特色三、REVEAL軟件應用四、REVEAL軟件總結REVEAL技術特色井下設備類型–單油管、雙油管、連續(xù)油管–套管–篩管–封隔器完井方式–礫石填充–各種類型的ICD、ICV裝置–篩管特色之一：REVEAL具有復雜井模擬功能結合管柱結構圖，對井分段建模，復雜井結構也輕松輸入，精細井筒建模分段壓裂水平井、多分支井模擬水平井智能完井模擬REVEAL技術特色特色之一：REVEAL具有復雜井模擬功能各種智能完井模式ICD動態(tài)連接可以進行編輯壓力降取決于產(chǎn)量、密度、粘度、分流量等。ICVs可以動態(tài)控制具有孔口模型用于控制分區(qū)域流量。ICV注入控制及分層熱力學裂縫模擬ICVs注入控制的SAGD熱采模擬

2、ICD和ICVs的模擬功能對稠油注汽井優(yōu)化、幫助改善注汽剖面、提高熱采效果有極大幫助。頂層：

ICV控制底層：篩管1、從井口模擬到井底。REVEAL技術特色特色之二：REVEAL具有動態(tài)應力模擬功能

REVEAL把原始地應力場到由于開發(fā)活動引起的應力變化進行定量計算，研究由此產(chǎn)生的應變及其對生產(chǎn)的影響。儲層的應力產(chǎn)生應變的原因是巖石產(chǎn)生膨脹或收縮注入冷水導致巖石冷卻，產(chǎn)生收縮，應力變小，產(chǎn)生應變熱采時儲層升溫，產(chǎn)生應變過大的孔隙壓力，產(chǎn)生應變，包括強注、壓裂等情形過大生產(chǎn)壓差，產(chǎn)生剪切應變，出砂油氣藏應力變化模擬對以下研究有極大幫助：熱力學裂縫/水動力裂縫油氣藏綜合研究（出砂,蓋層巖石破裂預測）注水策略的篩選。。。特色之二：REVEAL具有動態(tài)應力模擬功能

裂縫模擬計算不再是簡單的等效處理REVEAL的技術特色

裂縫模型與以下內容耦合:巖石力學(應力變化)巖石破裂機制(裂縫張開及延展)井、裂縫、油藏流體流動、溫度和壓力變化---應力、裂縫模擬與油藏工程模擬實時動態(tài)耦合

裂縫描述包含：大量應力場的不連續(xù)現(xiàn)象裂縫閉合和再延展強孔彈性和熱彈性環(huán)境單井多組裂縫泥漿濾餅不同層段巖石屬性分別描述，如剪切模量等垂直應力作用下的應力拱作用分析油藏、裂縫和井中的非牛頓流體模擬縱向位移溫度場應力場孔隙壓力場上覆巖層下伏巖層REVEAL的技術特色特色之二：REVEAL具有動態(tài)應力模擬功能考慮溫度、壓力變化引起的應力/應變模擬應力和應變在三維空間各不相同，取決于儲層的空間分布和屬性參數(shù)REVEAL的技術特色特色之二：REVEAL具有動態(tài)應力模擬功能儲層的應力產(chǎn)生應變的原因是巖石產(chǎn)生膨脹或收縮注入冷水導致巖石冷卻，產(chǎn)生收縮，應力變小，產(chǎn)生應變熱采時儲層升溫，產(chǎn)生應變過大的孔隙壓力，包括強注、壓裂等情形，產(chǎn)生應變過大生產(chǎn)壓差，產(chǎn)生剪切應變，出砂油氣藏應力變化模擬對以下研究有極大幫助：熱力學裂縫/水動力裂縫油氣藏綜合研究（出砂,蓋層巖石破裂預測）注水策略的篩選。。。REVEAL的技術特色特色之二：REVEAL具有動態(tài)應力模擬功能兩種模型計算應力/應變特性Goodier：油藏表面沒有發(fā)生位移，不考慮頂面壓實(不建議使用)；Oedometric：假設了儲層的頂面為彈性（即垂向應力不變）并按壓實效應發(fā)生位移，考慮上覆巖層，限定了網(wǎng)格頂面的應變，改進了應力拱計算。(建議使用)。考慮因素全面有限元網(wǎng)格與井和儲層相連，井、裂縫和儲層中的流體和壓力可以動態(tài)耦合；考慮儲層分層性、非均質性等性質，即考慮泥巖隔層的影響；計算裂縫的平面延展方向時考慮儲層和井的條件；應力場由主導性的壓力和溫度場來計算；允許單井多裂縫計算；考慮熱彈性和孔彈性影響。REVEAL把原始地應力場到由于開發(fā)活動引起的應力變化進行定量計算，研究由此產(chǎn)生的應變及其對生產(chǎn)的影響?？v向位移溫度場應力場孔隙壓力場上覆巖層下伏巖層REVEAL的技術特色特色之二：REVEAL具有動態(tài)應力模擬功能應用---溫度、壓力變化引起的應力/應變模擬水力壓裂過程中，要注入各種前置液，頂替液，壓裂液，導致儲層近井地帶及裂縫周圍的應力場，壓力場，溫度場的變化。實例：注蒸汽開發(fā)導致儲層產(chǎn)生熱應變應力軌跡塑性破裂剪切破裂REVEAL的技術特色特色之二：REVEAL具有動態(tài)應力模擬功能應用----出砂計算可應用于油氣藏綜合研究（出砂,蓋層巖石破裂預測）、注水策略的篩選。剪切破壞（Angleoffriction內摩擦角）當有效剪應力比垂向應力小時孔隙壓力升高、最小有效應力減小時擠壓破壞當總有效應力很大時當孔隙壓力下降、有效應力增加時考慮水力學裂縫（熱力學裂縫）和斷裂導致的儲層出砂有效應力=總應力–孔隙壓力

裂縫模型與以下內容耦合:巖石力學(應力變化)巖石破裂機制(裂縫張開及延展)井、裂縫、油藏流體流動、溫度和壓力變化REVEAL的技術特色利用有限元方法，通過將巖石力學研究與巖石破裂機制動態(tài)耦合，來模擬裂縫的形成、延展及閉合等?？朔艘酝鶖?shù)值模擬對于裂縫模擬時僅用滲透率、傳導率來等效的實現(xiàn)過程，REVEAL可以較為真實的進行裂縫模擬。特色之三：REVEAL具有裂縫模擬功能REVEAL的技術特色特色之三：REVEAL具有動態(tài)應力模擬功能σQLQLQLQLQFwσKICQFPFStressreduction σ(PM,TM)WellperformanceQ,BHP,TI(THP)Elasticstress/strainw(PF-σ,E,n)Fractureflow QF(PF,w,FCD)Leak-off QL(PF-PM,A,Mob)Propagation KIC=KI(w)σeff=σtot-σpore

裂縫延展依賴于裂縫寬度裂縫寬度依賴于其尺寸、壓力和應力壓力依賴于漏失量（油藏壓力）或（膨脹）新疆油田某水平井壓裂產(chǎn)能評價REVEAL研究實例—新疆油田某水平井壓裂產(chǎn)能評價項目背景：該井為致密油藏儲層中的一口水平井，水平段長800多米；根據(jù)前期壓裂設計方案，對該井進行12級壓裂投產(chǎn)；研究目標：對水平井進行壓后產(chǎn)能評價技術路線：壓后產(chǎn)能預測壓裂方案優(yōu)選1、模型建立新疆油田某水平井壓裂產(chǎn)能評價打開裂縫模擬選項建立復雜井模型REVEAL研究實例—新疆油田某水平井壓裂產(chǎn)能評價REVEAL實現(xiàn)過程新疆油田某水平井壓裂產(chǎn)能評價2、設置裂縫模擬相關參數(shù)REVEAL研究實例—新疆油田某水平井壓裂產(chǎn)能評價REVEAL實現(xiàn)過程輸入裂縫幾何尺寸輸入裂縫導流能力3、定義儲層應力場新疆油田某水平井壓裂產(chǎn)能評價巖石力學相關參數(shù)REVEAL研究實例—新疆油田某水平井壓裂產(chǎn)能評價REVEAL實現(xiàn)過程4、定義單井工作制度新疆油田某水平井壓裂產(chǎn)能評價REVEAL研究實例—新疆油田某水平井壓裂產(chǎn)能評價REVEAL實現(xiàn)過程2014/6/42014/7/152014/9/30預測時間：2014/3/26—2014/12/31日產(chǎn)油（m3/d）新疆油田某水平井壓裂產(chǎn)能評價REVEAL研究實例—新疆油田某水平井壓裂產(chǎn)能評價REVEAL實現(xiàn)過程累產(chǎn)油（m3）預測結果：從預測開始至2014年6月4日，可以維持25m3/d的產(chǎn)量生產(chǎn)，此后產(chǎn)量將低于25m3/d；預測至2014年12月31日，累產(chǎn)油9485m3。5、水平井壓后產(chǎn)能預測REVEAL研究實例—新疆油田某水平井壓裂產(chǎn)能評價REVEAL實現(xiàn)過程新疆油田某水平井壓裂產(chǎn)能評價5、水平井壓后產(chǎn)能預測預測期末壓力場分布新疆油田某水平井壓裂產(chǎn)能評價近井地帶飽和度場分布REVEAL研究實例—新疆油田某水平井壓裂產(chǎn)能評價REVEAL實現(xiàn)過程5、水平井壓后產(chǎn)能預測REVEAL的技術特色特色之二：REVEAL具有動態(tài)應力模擬功能根據(jù)地應力變化，可以進行出砂計算Stresspath塑性破裂剪切破裂技術挑戰(zhàn)考慮儲層所有相關的物理機化學現(xiàn)象的全3D數(shù)值模型基礎上，模擬篩選經(jīng)濟可行的EOR開發(fā)策略。

解決方案考慮巖石物理學的全油藏模擬；考慮溫度,鹽度,剪切,pH,吸附等現(xiàn)象的模擬；乳化液特征與粘度和去飽和作用關系模擬；聚合物溶液流度控制；不同相的滲透率改變；pH水化學模擬,包括結垢現(xiàn)象等。REVEAL的技術特色特色之四：REVEAL具有全面的化學現(xiàn)象模擬功能有效含鹽度f(鹽度,醇類,聚合物,溫度,烷烴類型)REVEAL的技術特色特色之四：REVEAL具有全面的化學現(xiàn)象模擬功能1、化學驅模擬聚合物模擬

REVEAL可模擬聚驅過程中的各種物化現(xiàn)象:質量傳遞（對流、擴散、固-液）聚合物的損耗：吸附（adsorption）、滯留（retention）等不可及孔隙體積：（InaccessiblePoreVolume）聚合物溶液特性：粘度-濃度關系、粘度-溫度關系、粘度-鹽度關系、粘度-剪切速率的關系、聚合物溶液粘彈效應系數(shù)（Viscoelasticeffectfactor）阻力系數(shù)：（ResistanceFactor）殘余阻力系數(shù)：（Residualresistancefactor）f(鹽度,醇類,聚合物,溫度,烷烴類型)REVEAL的技術特色特色之四：REVEAL具有全面的化學現(xiàn)象模擬功能1、化學驅模擬表活劑模擬REVEAL可模擬表活劑在化學驅過程中的重要物化現(xiàn)象:界面張力降低殘余油飽和度增溶吸附REVEAL的技術特色特色之四：REVEAL具有全面的化學現(xiàn)象模擬功能1、化學驅模擬堿模擬REVEAL可模擬表活劑在化學驅過程中的重要物化現(xiàn)象:注入的堿（NaOH或Na2CO3）與酸性油發(fā)生皂化反應生成表面活性物質pH值影響巖石表面化學性質，降低表面活性劑的吸附與表活劑產(chǎn)生協(xié)同效應，降低界面張力離子交換模擬所需參數(shù)：pH值原油中的酸性物質在水相中的濃度比例皂化反應的化學過程皂化反應產(chǎn)生的表面活性物質的性質REVEAL的技術特色特色之四：REVEAL具有全面的化學現(xiàn)象模擬功能1、化學驅模擬三元復合驅模擬質量傳遞（對流、擴散、液-液、固-液、化學反應）復合協(xié)同效應及界面張力的降低各種化學劑的損耗：堿耗、化學劑吸附滯留等殘余飽和度的降低多相相對滲透率化學劑的擴散和稀釋聚合物溶液特性離子交換含鹽量及其變化的影響等乳狀液的形成及流動特性沉淀、結垢REVEAL的pH模擬功能非常適合于強堿或酸作用過程。計算混合液中pH值與水分子分解為H+和OH-的關系。繼而由電中性原則確定pH模型的計算硫酸鋇沉淀酸化實例：REVEAL的技術特色特色之四：REVEAL具有全面的化學現(xiàn)象模擬功能2、pH模擬強堿：strongalkali分解：disassociatesbytheprincipalofelectricalneutrality電中性原則hydrogenionH+hydroxideionOH-REVEAL的技術特色特色之四：REVEAL具有全面的化學現(xiàn)象模擬功能3、水化學反應模擬REVEAL中的水化學模擬功能可以進行水相中的沉淀研究；可以進行儲層中的化學平衡的動態(tài)變化模擬；可以進行酸化模擬；考慮吸附現(xiàn)象；水化學反應能力也是受pH值控制的其它模型的不可或缺的一部分垢沉淀模擬REVEAL的技術特色特色之四：REVEAL具有全面的化學現(xiàn)象模擬功能3、水化學反應模擬鹽析出模擬REVEAL的技術特色特色之四：REVEAL具有全面的化學現(xiàn)象模擬功能3、水化學反應模擬REVEAL的技術特色特色之四：REVEAL具有全面的化學現(xiàn)象模擬功能3、水化學反應模擬CO2模擬：REVEAL的技術特色特色之四：REVEAL具有全面的化學現(xiàn)象模擬功能4、固體沉淀模擬瀝青質、蠟砂產(chǎn)生、運移和聚集注入井的內部/外部濾餅模型（包括裂縫）rsPskksrwPwrePeTrappedsandpressuredropUn-trappedregionpressuredropTotalpressuredrop固體物質的動態(tài)表皮模型一、REVEAL概述二、REVEAL技術特色三、REVEAL軟件應用四、REVEAL特色總結REVEAL軟件應用SAGD研究實例模型涵蓋從儲層到井口包含應力計算包含循環(huán)預熱階段和SAGD階段的井筒垂直段的熱交換（滯后影響）循環(huán)預熱階段為9個月循環(huán)預熱階段，注入井不考慮井筒與儲層的物質傳遞，生產(chǎn)井需考慮注入井用均衡器控制來定注入量注入生產(chǎn)井利用泵實現(xiàn)定井底流壓生產(chǎn)SAGD研究實例原油粘度溫度壓力Z方