国内外油藏数值模拟软件

轻质油和挥 稠油油藏蒸 等三次采油提 最适用于黑
发油藏的开发 汽驱设计； 高采收率的计 油模型注水开
设计；
稠油油藏火 算和设计
发
混相驱的研 烧油藏设计；
究；
1.油藏数值模拟技术整体概要介绍
1.3油藏数值模拟的分类、现状和未来发展
1.3.2目前主流的油藏数值模拟器：
Eclipse系列 长于黑油、组分模型，速度较快，比较稳定，功能比较全面；
CMG系列
热采模型和高压物性（WinProp）模块最为突出；
VIP系列
油藏地面设施的全系统模拟，具有强大的数据接口；
GrandTM
GRAND公司的多功能化学驱软件（FACS / FAPMS / FAPS ）；
3DSL
streamline模拟器中的流线模拟器，速度快，可视化效果好。
1.油藏数值模拟技术整体概要介绍
国内外油藏数值模拟软件
中国石油大学（北京） 檀朝东
tantcd@sina.com
目录
1.油藏数值模拟技术整体概要介绍 2.国外油藏数值模拟软件介绍 3.国内油藏数值模拟软件介绍
4.各种主流油藏数值模拟软件的比较
1.油藏数值模拟技术整体概要介绍
1.1油藏数值模拟介绍、意义
模拟：基于现实的各种假设条件，通过一个模型模拟真实系统
1.3油藏数值模拟的分类、现状和未来发展
1.3.3高级油藏数值模拟技术的发展方向：
多功能集成
模拟速度快
在一个模拟器中整合黑油,组分， 热采 模型；整合全隐式，压力隐 式和自适应隐式等不同格式；整合 结构化和非结构化网格统；整合传 统井模型和智能井模型。
新型线性求解器，如限制压力留数法多 级求解器新的数值格式，使用IMPES， IMPSAT,FIM的多级自适应隐式格式； 新的相平衡算法，可以把对于组分模 型至关重要的相平衡计算速度提高 一个数量级；并行计算方法，程序 可以运行在多个CPU机器或PC集群 上。
地质模型边界：
封闭边界：
无流动边界条件
流动边界：
常压边界条件 水体边界条件
② 边界 条件
井：
空间中点，线分布; 数量大； 控制手段类型多，
参数多变
1.油藏数值模拟技术整体概要介绍
1.2油藏数值模拟的初始条件,边界条件和运动规律
1.2.1运用模型模拟现实的三大要素 ：
常见的油藏模拟器以 控制体积法为主，比较 严格的保证了质量守 恒。
1.油藏数值模拟技术整体概要介绍
1.2油藏数值模拟的初始条件,边界条件和运动规律
1.2.1运用模型模拟现实的三大要素 ：
边界条件
初始条件
运动规律
1.油藏数值模拟技术整体概要介绍
1.2油藏数值模拟的初始条件,边界条件和运动规律
1.2.1运用模型模拟现实的三大要素 ：
地质模型：
模型信息来自地 震、地质、测井，试井 等各种方法，通过地质 统计学方法进行综合。
液体的状态方程 气体的状态方程 岩石的状态方程
1.油藏数值模拟技术整体概要介绍
1.3油藏数值模拟的分类、现状和未来发展
1.3.1几类典型的模拟器：
黑油模拟器 组分模拟器 热采模拟器 化学驱模拟器 流线法模拟器
各种常规油 凝析气藏的 稠油油藏蒸 聚合物，表 三维问题化
气藏的模拟； 开发设计； 汽吞吐设计； 面活性剂，碱 为一维问题；
1.1油藏数值模拟介绍、意义
1.1.2 为什么要做Байду номын сангаас藏数值模拟？
开发油田是一个非常复杂的综合性的问题； 成本高昂，代价巨大，不允许有失误； 油藏数值模拟工作可以以较低的时间、资金成本
快速测试不同油藏模型，评价投资风险； 快速测试不同生产方案，提供优选方案 依据生产历史，反演地质模型，加深认识。
的各种特征形态。
油藏数值模拟：基于一定的假设，应用数学模型模仿实际油田
的生产动态，然后对数学方程进行数值求解。
1.油藏数值模拟技术整体概要介绍
1.1油藏数值模拟介绍、意义
1.1.1油藏数值模拟要涉及到的学科：
油藏数值模拟
…
…
…
…
…
石油 地质
油层 物理
油藏 工程
测
数值分
井
析……
1.油藏数值模拟技术整体概要介绍
特点：油藏信息较少，不确定性较大。 油藏开发中后期的模拟
通过历史拟合，整合动态数据，提高模型精度； 定量研究剩余油、气分布规律； 评价再投资风险； 确定加密井位，优化全油藏生产方案； 评价EOR手段，调整开发方案；
特点：油藏信息较丰富，理解比较透彻，模型相对精确。 油藏数值模拟还用于各种基础性机理研究。
Massn+1-Massn = Flowin-Flowout
各相流流动规律，决定守 恒方程中的Flowin & Flowout
由上公Q 式K可AL见P，多相流 中相渗曲线和压力一样关 键。
质量守恒方程
(连续性方程)
能量守恒方程
(热采模型用)
③
运动
规律
流动方程
(Darcy定律)
状态方程
液体的能量方程 固体的能量方程 气体的能量方程 温度和热的传导公式
1.3.4参考文献：
1
2
3
PETENG 223 Petroleum Reservior Simulation,Stanford University
Hui Cao,Development of Techniques for General Purpose Simulators.PhD thesis,Stanford University,2002
1.油藏数值模拟技术整体概要介绍
1.1油藏数值模拟介绍、意义
1.1.3 油藏数值模拟的意义？
油藏开发初期的模拟
评价投资风险，对油藏属性的敏感度分析，确定P90,P50，P10; 评价开发方式（衰竭开采，注水开发，其他方式） 选择合理的生产体系，优化井网，开发层系部署； 选择合理的生产参数，优化注采方式，压力和注采比。
地质模型非常复 杂，由于数据有限，模 型具有很大的不确定 性。
① 初始 条件
油藏岩石流体模型：
通过测试手段了解油 水气界面信息；
通过流体采样，实验 室分析了解组分信息等；
通过岩心取样，实验 室分析了解岩石信息等。
1.油藏数值模拟技术整体概要介绍
1.2油藏数值模拟的初始条件,边界条件和运动规律
1.2.1运用模型模拟现实的三大要素 ：
发展方向
系统耦合模拟
现在油藏模拟器的模拟对 象已经超过了油藏，而是 对整个油藏系统（包含油 藏，井，地面管网，设 备）进行全隐式的模拟。 全系统的耦合模拟可以达 到更精确的效果，只有依 赖于这样的模拟器，才能 实现真正的全局优化。
1.油藏数值模拟技术整体概要介绍
1.3油藏数值模拟的分类、现状和未来发展