Отчет по практике в ООО «ТюменНИИгипрогаз»

4. Набор вспомогательных операций с поверхностями: вычисление объема между двумя поверхностями; переход от одной регулярной сетки к другой; преобразование поверхности с помощью математических операций с матрицами; рассечение поверхности (расчет профиля); вычисление площади поверхности; сглаживание поверхностей с использованием матричных или сплайн-методов; преобразование форматов файлов и целый ряд других функций.

5. Набор операций для работы с изображениями: получение изображения путем наложения нескольких прозрачных и непрозрачных графических слоев, импорт готовых изображений, использование специальных инструментов рисования, а также нанесение текстовой информации и формул для создания новых и редактирования старых изображений.

Данные в формате Excel интерполируются различными методами и преобразуются в сеточные карты. Surfer позволяет определять абсолютные отметки точек устья, забоя, входа (выхода) скважины в пласт. Применение пакета Surfer значительно облегчает работу, связанную с обработкой и анализом данных полученных в процессе работы симулятора ECLIPSE 100, таких как динамика изменения давления, газо- водо- и нефтенасыщенности, а также уровня газоводяного контакта.

 

 

3.2.2. Eclipse 100.

Основной целью проведения газогидродинамических расчетов является прогнозирование технологических показателей разработки (дебитов скважин, пластовых и устьевых давлений и т. д.), а также получение картины распределения давления и насыщенностей в объеме залежи. Задачи такой сложности решаются на высокопроизводительных компьютерах с использованием методов дискретной математики. Значительное время расчета занимает решение систем уравнений для блоков газогидродинамической сетки, из которых состоит модель. При этом дифференциальные уравнения фильтрации многофазного флюида преобразуются в конечно-разностные аналоги, дискретно описывающие энерго- и массообмен между блоками.. «Возмутителями» в системе являются блоки, в которых находятся скважины. Центры этих ячеек называются «соединениями».

Программный продукт Eclipse 100 – это ядро трехмерного гидродинамического симулятора. Выполняет математические расчеты газогидродинамических процессов. По своей структуре Eclipse 100 является интерпретатором командного файла (DATA-файла). После запуска симулятора происходит считывание DATA-файла и выполнение прописанных в нём команд. DATA-файл разбит на разделы, озаглавленные специальными ключевыми словами.

RUNSPEC. Содержит заголовок, размерности используемых массивов, рассматриваемые фазы флюида, переключатели характеристик запуска расчета и т.д.

GRID. Задание геометрии гидродинамического каркаса и фильтрационно-емкостных свойств в ячейках модели.

EDIT. Редактирование поровых объемов, проводимостей ячеек и других параметров, вычисляемых в процессе гидродинамических расчетов.

PROPS. Таблицы зависимостей фильтрационно-емкостных свойств и свойств пластовых флюидов от давления, насыщенности, плотности, вязкости. Таблицы фазовых проницаемостей, капиллярного давления и т.д.

REGIONS. Разбиение модели на области для вычислений следующих параметров:

- PVT свойств (плотность и вязкость флюидов);

- свойств насыщенности (фазовая проницаемость и капиллярное давление);

- начальных условий (области равновесия и насыщенности);

- запасов флюидов (области подсчета запасов и перетоки между областями) и др.

SOLUTION. Задание начальных физических условий в модели (уровни контакта, давление) и параметров модели водоносного бассейна.

SUMMARY. Рассчитываемые данные, записывающиеся в файлы после каждого временного шага и в конечный файл.

SCHEDULE. Задание параметров моделируемых процессов и временных шагов. Настройка симулятора.

 

3.2.3. Eclipse Office.

Программный комплекс Eclipse Office предназначен для управления процессами гидродинамического моделирования.

Основные опции и возможности:

 Программный  комплекс Eclipse Office позволяет:

1) запускать и управлять программными продуктами, входящими в пакет Eclipse;

2) анализировать полученные результаты в процессе выполнения симулятора;

3) редактировать результаты моделирования и оформлять отчеты.

Приложение имеет пять программных модулей.

Case manager. Позволят анализировать результаты, полученные при разных расчетах.

Data manager. Предоставляет  доступ к ключевым словам симулятора  и прикладных программных комплексов.

Run manager. Предназначен для запуска, наблюдения и контроля за процессом расчета. Запуск может осуществляться как локально, так и через сеть.

Result viewer. Позволяет ознакомиться с результатами расчетов, как по окончанию, так и в процессе работы симулятора. Данные представлены в виде таблиц, графиков и трехмерных изображений.

Report generator. Используется для редактирования результатов и оформления отчетов по проведенным гидродинамическим расчетам.

 

3.2.4. SimOpt.

Решение проблемы адаптации трехмерных гидродинамических моделей является одной из важнейших задач направления разработки ООО «ТюменНИИгипрогаз». Для решения этой проблемы автором, совместно с м.н.с. отдела разработки сеноманских газовых залежей Тенкачевой И.Ш., предложено использование программного комплекса SimOpt (Schlumberger). Ранее этот продукт не использовался. Это было связанно с некоторыми трудностями, такими как возможности вычислительной техники, отсутствие русифицированной документации, необходимостью наличия как навыков моделирования, так и опыта анализа разработки.

Программный комплекс SimOpt предназначен для адаптации трехмерных гидродинамических моделей. Это диалоговый инструмент, позволяющий достигнуть соответствия расчетных и фактических геолого-промысловых данных, в процессе моделирования истории разработки залежи. В ходе выполнения SimOpt использует Eclipse 100 для проведения гидродимаческих расчетов.

SimOpt имеет  удобный диалоговый интерфейс  включающий:

1) средства загрузки гидродинамической модели формата Eclipse 100;

2) средства импорта, обработки и графического отображения фактических геолого-промысловых данных;

3) модуль задания изменяемых параметров модели, пределов их изменения и регионов их определения;

4) модуль контроля и настройки выполнения симулятора Eclipse 100;

5) модуль анализа коэффициентов соответствия и градиентов;

6) средства интерактивной справки.

Главной особенностью SimOpt является возможность вычисления градиентов (чувствительности коэффициента соответствия данных к изменению параметра модели). Это позволяет выбирать параметры модели, изменение которых позволит эффективно и обоснованно адаптировать модель.

Параметр модели - это свойство модели, изменяя которое в заданных пределах можно добиться соответствия расчетных и фактических геолого-промысловых данных. Параметры модели делятся на три типа. К первому типу относятся фильтрационно-емкостные свойства модели (пористость, проницаемость, сжимаемость породы и т.д.) и свойства пластовых флюидов (начальная, остаточная и критическая насыщенность, фазовая проницаемость). Ко второму типу относятся характеристики моделей водонапорного комплекса называемых аквиферами (начальные запасы воды, продуктивность). К третьему типу относятся свойства разломов (проводимость через разлом).

Для каждого параметра задается его принадлежность к какому-либо объекту. Для параметров первого типа задание принадлежности происходит с помощью выделения регионов. Для каждого такого параметра задается индивидуальный набор регионов. Регионы – это ячейки модели, которые выбираются в произвольном порядке. Это позволяет изменять параметры каждого региона независимо друг от друга. Для параметров второго типа объектом принадлежности является аквифер который они характеризуют. В частности начальные запасы воды и продуктивность аквифера 1 будут принадлежать объекту аквифер 1. Объектом свойств третьего типа является разлом для которого они заданы.

Соответствие расчетных и фактических геолого-промысловых данных называется коэффициентом соответствия. Чувствительность коэффициента соответствия к изменению параметра модели является градиентом. Этот градиент указывает направление в котором нужно изменить параметр чтобы улучшить коэффициент соответствия.

Работа программного комплекса SimOpt делится на следующие этапы.

1. Импорт адаптируемой гидродинамической модели.

2. Импорт и подготовка к адаптации фактических данных.

3. Задание параметров и их объектов.

4. Расчет истории разработки на гидродинамическом симуляторе Eclipse 100.

5. Анализ полученных градиентов и коэффициентов соответствия.

6. Экспорт адаптированной модели.

При импорте модели загружаются управляющий файл (*.DATA) и файл инициализации (*.INIT).

Фактическими данными могут быть:

- пластовое и забойное давление в скважине;

- содержание газа, нефти, воды в продукции скважины;

- дебит газа, нефти, воды в скважине;

- накопленная добыча газа, нефти, воды по скважине;

- водонасыщенность, газонасыщенность, нефтенасыщенность в призабойной части скважины.

Данные импортируются в виде файла формата SimOpt.  После импорта необходимо задать абсолютную погрешность измерения и вес (приоритет) в процессе адаптации. Предоставляется возможность отображения фактических данных в виде графиков и, таким образом, оценки их степени достоверности.

Изменяемыми параметрами могут являться:

- пористость;

- проницаемость;

- проводимость;

- сжимаемость породы;

- параметры насыщенности флюидов;

- параметры фазовой проницаемости флюидов;

- параметры аквиферов;

- параметры разломов.

В зависимости от типа параметров задается их принадлежность к какому-либо объекту. Для параметров определяемых в виде регионов существует специальный программный модуль Region Editor. Этот модуль представляет модель в графическом виде и позволяет быстро и просто выделять регионы параметров. Затем задаются пределы изменения параметров в процессе адаптации.

После того как все исходные данные готовы запускается гидродинамический симулятор Eclipse 100 и проводится расчет истории разработки залежи. SimOpt позволяет проводить расчеты в трех режимах: градиентный, функциональный и регрессионный.

В первом случае, по мере выполнения симулятора, рассчитываются градиенты и коэффициенты соответствия. По окончанию расчета SimOpt вычисляет модификаторы параметров. Отличительной чертой этого режима является возможность управления пользователем изменениями параметров. Основываясь на полученных градиентах и коэффициентах соответствия, а также на опыте разработки пользователь может сам задать модификаторы параметров, либо же принять значения предлагаемые SimOpt. Этот режим сокращает время адаптации, но снижает её точность.

Второй режим предназначен для оценки качества соответствия фактических и расчетных данных. Вычисляются только коэффициенты соответствия. Время расчета снижается примерно на 20 %.

Третий режим ориентирован на автономное выполнение. После проведения расчетов и вычислений градиентов и коэффициентов соответствия рассчитываются модификаторы параметров, значения которых затем перемножаются на значения параметров и запускается повторный расчет. Таким образом, адаптация представляется в виде ряда итераций, выполнение которых останавливается после достижения максимального соответствия расчетных и фактических данных. Этот подход улучшает качество адаптации, но, как правило, существенно увеличивает время адаптации за счет большего количества выполнений симулятора.

После проведения гидродинамического расчета истории разработки SimOpt предоставляет возможность анализа градиентов и коэффициентов соответствия. На этом этапе предоставляются широкие возможности и средства. Основываясь на теоретических знаниях газогидродинамики и геологии, а также опыте разработки месторождений можно вполне обоснованно подойти к выбору модификаторов. После определения модификаторов их значения перемножаются на значения параметров. При этом значения параметров остаются в рамках заданных пределов изменения.

На заключительном этапе, после того как качество адаптации модели соответствует требованиям пользователя, модель экспортируется в файлы формата Eclipse.

 

3.2.5. CorelDraw.

CorelDraw Версия 10.427 - многофункциональный графический редактор разработанный для создания и обработки сложных графических объектов. Программный продукт CorelDraw позволяет создавать графические объекты векторной графики, используя целый ряд инструментальных средств. Имеет возможность экспортировать и импортировать готовые изображения в различные в графические форматы, а также редактировать рисунки созданные в других графических приложениях. Далее описаны основные опции и возможности данного продукта.

1. Возможность создания и редактирования всех типов линий, как прямых так и искривленных, за счёт добавления, объединения и управления узлами.

2. Широкие возможности настройки для получения реалистичных изображений, включая местоположение источника света, относительный градиент наклона, тип затенения, цвет и компоновка различных изображений на одном листе.

3. Возможность использования текстовых фрагментов с различными шрифтами и языками.

4. Использование объектной связи, то есть обмена информацией между приложениями.