 |
|
ЦИФРОВАЯ ФИЛЬТРАЦИОННАЯ МОДЕЛЬ
Цифровая фильтрационная модель представляет объект в виде двухмерной или трехмерной сети ячеек, каждая из которых характеризуется набором идентификаторов и параметров, как и в геологической модели, но дополнительно включает динамические характеристики пластовых процессов и промысловые данные по скважинам. Это данные о конструкции скважин, месячные данные о дебитах (расходах) фаз, режиме работы, данные о пластовом и забойном давлении, ГТМ.
Помимо наличия дополнительных параметров фильтрационная модель может отличаться от геологической модели большей схематизацией строения, объединением нескольких геологических объектов в единый объект моделирования.
Фильтрационное моделирование выполняется с помощью расчетных программ, которые реализуют численное решение системы уравнений, описывающих фильтрацию пластовых флюидов и закачиваемых агентов в пласте с учетом их взаимодействия с породой, межфазных явлений и фазовых переходов.
Упрощение геометрического строения, осуществляемое при переходе от геологической модели к фильтрационной модели, обусловлено необходимостью проводить компьютерные расчеты пластовых процессов и показателей разработки при экономически допустимых затратах машинного времени.
3.1. Математические модели расчета фильтрационных процессов на месторождении
К любой фильтрационной (гидродинамической) модели предъявляются общие требования:
1. Адекватность процессу фильтрации в пласте. Учет всех необходимых факторов. Универсальность модели.
2. Большая размерность пространственной сетки, аппроксимирующей реальное месторождение.
3. Простота и удобство пользования моделью. Сервисная визуализация входных и выходных данных.
4. Приемлемое время при расчете вариантов на компьютере.
5. Использование модели, как для прогнозных расчетов, так и для коррекции геологической модели пласта при воспроизведении истории разработки и адаптации модели.
6. Замыкание фильтрационной модели с алгоритмами технологических и экономических расчетов. Получение таблиц и графиков.
7. Расчеты по прогнозу технологических показателей разработки должны проводиться с использованием фильтрационных программ, надежность которых подтверждена предварительным тестированием с помощью первого и седьмого тестов SPE - Society of Petroleum Engineers [132, 138]. От качества моделирующей программы сильно зависит достоверность адаптации модели по истории разработки, точность расчетов уровней добычи нефти, обводненности продукции скважин, коэффициентов извлечения нефти и других технологических показателей
8. Зарубежные программы должны иметь документацию на русском языке.
К настоящему времени разработано большое количество программ для фильтрационного моделирования. Наибольшее распространение получили программы трехфазной фильтрации, известные как программы нелетучей нефти (black oil model). В этих программах рассматриваются три фильтрующиеся флюида: вода, нефть, газ - без учета их реального компонентного состава. Эти программы относятся к первой группе.
Вторую группу образуют программы многокомпонентной (композиционной) фильтрации, когда учитывается изменение компонентного состава флюидов и их физических свойств. В процессе многокомпонентной фильтрации предусматривается учет массообмена вследствие фазовых превращений. При этом уравнение неразрывности потоков должно быть соблюдено для каждого компонента.
В обеих группах программ свойства пластов и фильтрующихся флюидов зависят от давления. В особую группу выделяются программы неизотермической фильтрации, когда свойства флюидов зависят от температуры.