Влияние измельчения модели на значение дебита скважины

Ty3 7 0
2 нед. #1

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) ?

Рушан 348 11
2 нед.

RSOffice? Если так, то, если возможно, попробуй прислать указанные варианты в (input)файлах на rushan собака modeltech.io. Попробуем посмотреть

 

RomanK. 2122 9
1 нед.

В целом конечно же дебит будет зависеть от размера ячейки. Также решение будет зависеть от шага по времени.

AlexanderP 19 0
1 нед.

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.

AlNikS 857 9
1 нед.

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.

Alexey A. 56 3
1 нед.

Интересно. по z всегда 3 слоя - одинаковой толщины? свойства скелятся или одним значениям заданы?
График пластового давления покажите еще.

Ty3 7 0
1 нед.

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.

Ty3 7 0
1 нед.

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 :

 

PetroleumEng 76 1
6 дн.

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-ser...

 

khabibullinra 5 1
2 дн.

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. 

Ty3 7 0
2 дн.

Спасибо большое всем, кто отозвался !

В принципе советы были довольно интересные и полезные.

Истинную причину озвучил khabibullinra.

 

RomanK. 2122 9
1 дн.

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,

Рушан 348 11
1 дн.

Ту3, тебе и остальным спасибо за освещение темы.

Go to top