用于在公共地面网络中计算不同流体的混合的改良型黑油模型

申请号 CN201580008418.X 申请日 2015-03-12 公开(公告)号 CN105980985A 公开(公告)日 2016-09-28
申请人 兰德马克绘图国际公司; 发明人 特里·王; 格雷厄姆·C·弗莱明;
摘要 提供一种模拟具有公共地面网络的多储层系统中的 流体 生产的系统和方法。针对多个储层中的每一个,使黑油数据与常见 状态方程 (EOS)模型匹配。所述黑油数据表示每个储层内的流体。基于与每个储层的所述一个或多个黑油表匹配的所述EOS模型来生成至少一个多维黑油表,所述至少一个多维黑油表表示通过所述公共地面网络从所述多个储层中的每一个产生的所述流体组分的混合物。在所述多个储层的流体生产模拟期间,基于每个储层的所述生成的多维黑油表来计算所述混合物中的所述流体的属性。
权利要求

1. 一种模拟具有公共地面网络的多储层系统中的流体生产的计算机实现方法,所述方 法包括: 针对多个储层中的每一个,使黑油数据与常见状态方程(EOS)模型匹配,所述黑油数据 表示每个储层内的流体; 基于与每个储层的所述一个或多个黑油表匹配的所述EOS模型来生成至少一个多维黑 油表,所述至少一个多维黑油表表示通过所述公共地面网络从所述多个储层中的每一个产 生的所述流体组分的混合物;以及 在所述多个储层的流体生产模拟期间基于每个储层的所述生成的多维黑油表来计算 所述混合物中的所述流体的属性。
2. 如权利要求1所述的方法,其中将每个储层中由所述EOS模型表示的所述不同流体组 分成团为对于所述储层而言独特的至少一种重质流体组分,并且针对每个储层,基于所述 储层的独特的重质流体组分而使所述一个或多个黑油表与所述EOS模型匹配。
3. 如权利要求2所述的方法,其中所述不同流体组分还包括所述多个储层中所共有的 至少一种轻质流体组分。
4. 如权利要求3所述的方法,其中所述重质流体组分是独特的重质油组分,并且所述轻 质流体组分是共有气体组分。
5. 如权利要求4所述的方法,其中所述多维黑油表表示所述多个储层中的每一个的所 述流体与每个储层的所述独特的重质油组分关于所述储层的流体压成比例。
6. 如权利要求5所述的方法,其中生成至少一个多维黑油表包括: 基于所述对应的EOS模型来确定每个储层的所述独特的重质油组分的质量分数;以及 基于针对每个储层确定的所述质量分数和所述储层的流体压力来生成至少一个多维 黑油表。
7. 如权利要求5所述的方法,其中根据每个储层的所述EOS模型的所述独特的重质油组 分的压力、温度和比例生成所述多维黑油表。
8. 如权利要求7所述的方法,其中所述轻质流体组分是独特的气体组分,并且根据每个 储层的所述EOS模型的所述独特的气体组分的压力、温度和比例生成所述多维黑油表。
9. 一种模拟具有公共地面网络的多储层系统中的流体生产的系统,所述系统包括: 至少一个处理器;以及 耦合至所述处理器,在其中存储了指令的存储器,所述指令在由所述处理器执行时致 使所述处理器执行功能,所述功能包括以下功能: 针对多个储层中的每一个,使黑油数据与常见状态方程(EOS)模型匹配,所述黑油数据 表示每个储层内的流体; 基于与每个储层的所述一个或多个黑油表匹配的所述EOS模型来生成至少一个多维黑 油表,所述至少一个多维黑油表表示通过所述公共地面网络从所述多个储层中的每一个产 生的所述流体组分的混合物;以及 在所述多个储层的流体生产模拟期间基于每个储层的所述生成的多维黑油表来计算 所述混合物中的所述流体的属性。
10. 如权利要求9所述的系统,其中将每个储层中由所述EOS模型表示的所述不同流体 组分成团为对于所述储层而言独特的至少一种重质流体组分,并且针对每个储层,基于所 述储层的独特的重质流体组分而使所述一个或多个黑油表与所述EOS模型匹配。
11. 如权利要求10所述的系统,其中所述不同流体组分还包括所述多个储层中所共有 的至少一种轻质流体组分。
12. 如权利要求11所述的系统,其中所述重质流体组分是独特的重质油组分,并且所述 轻质流体组分是共有气体组分。
13. 如权利要求12所述的系统,其中所述多维黑油表表示所述多个储层中的每一个的 所述流体与每个储层的所述独特的重质油组分关于所述储层的流体压力成比例。
14. 如权利要求13所述的系统,其中由所述处理器执行的所述功能还包括以下功能: 基于所述对应的EOS模型来确定每个储层的所述独特的重质油组分的质量分数;以及 基于针对每个储层确定的所述质量分数和所述储层的流体压力来生成至少一个多维 黑油表。
15. 如权利要求13所述的系统,其中根据每个储层的所述EOS模型的所述独特的重质油 组分的压力、温度和比例生成所述多维黑油表。
16. 如权利要求16所述的方法,其中所述轻质流体组分是独特的气体组分,并且根据每 个储层的所述EOS模型的所述独特的气体组分的压力、温度和比例生成所述多维黑油表。
17. -种在其中存储了指令的计算机可读存储介质,所述指令在由计算机执行时致使 所述计算机执行多个功能,包括以下功能: 针对多个储层中的每一个,使黑油数据与常见状态方程(EOS)模型匹配,所述黑油数据 表示每个储层内的流体; 基于与每个储层的所述一个或多个黑油表匹配的所述EOS模型来生成至少一个多维黑 油表,所述至少一个多维黑油表表示通过所述公共地面网络从所述多个储层中的每一个产 生的所述流体组分的混合物;以及 在所述多个储层的流体生产模拟期间基于每个储层的所述生成的多维黑油表来计算 所述混合物中的所述流体的属性。
18. 如权利要求17所述的计算机可读存储介质,其中将每个储层中由所述EOS模型表示 的所述不同流体组分成团为对于所述储层而言独特的至少一种重质流体组分,并且针对每 个储层,基于所述储层的独特的重质流体组分而使所述一个或多个黑油表与所述EOS模型 匹配。
19. 如权利要求18所述的计算机可读存储介质,其中所述不同流体组分还包括所述多 个储层中所共有的至少一种轻质流体组分,所述重质流体组分是独特的重质油组分,并且 所述轻质流体组分是共有气体组分。
20. 如权利要求19所述的系统,其中所述多维黑油表表示所述多个储层中的每一个的 所述流体与每个储层的所述独特的重质油组分关于所述储层的流体压力成比例。

说明书全文

用于在公共地面网络中计算不同流体的混合的改良型黑油 模型

[0001] 相关申请的交叉引用
[0002] 本申请要求 2014年3 月 12 日提交的题为 "Procedure for Using a Modified Black Oil Model for Calculating Mixing of Different Fluids in a Common Surface Network"的美国临时专利申请号61/951,819的权益,所述申请以引用的方式整体 并入本文。 发明领域
[0003] 本公开总体涉及地下矿藏的采收,并且更具体地说,涉及通过公共地面网络从多 个储层采收地下油气矿藏。
[0004] 背景
[0005] 当通过公共设施网络生产多个储层时,将地面和地下的建模整合的能对于油田 开发和优化而言可能是至关重要的。共享设施网络施加了联合生产无法超越的约束,确定 了流管中的压降以及销售流和回注流的组成和体积。流管中的压降在深油田开发中是特 别重要的,在所述深水油田开发中,流管较长并且多个储层的生产可以流过同一个立管。
[0006] 这些储层的流体表征往往是单独获得的。在每种情况下,选择提供准确度和计算 效率的最优组合的适当的流体表示形式。最常见的两种流体表征是状态方程(E0S)模型和 黑油模型。行业中常见的E0S模型的实例包括Peng-Robinson E0S(Peng,Robinson, 1976)和 Soave-Redlich-Kwong E0S(Soave,1972)〇
[0007] 油气流体实际上可以由数百种相异的组分构成。当使用EOS建模时,工程师必须指 定拟组分的数目(通常是5至12个)以及其E0S属性。拟组分是实际组分的组合。可替代地,黑 油建模涉及表中随压力变化的常见工程测量的数目的指定。然而,它固有地是具有两种拟 组分的模型。最终结果是不同的连接储层用数目可变的拟组分建模,其中一些拟组分可能 是共同的。然而,共同拟组分在不同的储层中甚至也可能具有不同的流体属性。
[0008] 包括来自Ghorayeb等人于2003年以及Ghorayeb和Holmes于2005年公布的针对各 种方法的文献中已经呈现了若干实例,在其中黑油模型首先被转换为常见组分模型并且之 后将E0S用于计算流体属性。然而,这些方法造成了具有大量组分,解决起来计算上极其昂 贵的E0S模型。
[0009] 附图简述
[0010] 下文参考附图详细描述本公开的说明性实施方案。
[0011] 图1A和图1B示出适合于对地下储层进行油气生产和勘探的生产井的实例。
[0012] 图2是用于模拟具有公共地面网络的多储层系统中的流体生产的示例性系统的方 图。
[0013] 图3是示出示例性的具有公共地面网络的多储层系统的图。
[0014]图4A是生成改良型黑油模型以模拟具有公共地面网络的多储层系统中的流体生 产的示例性方法的流程图
[0015] 图4B是使用改良型黑油模型以模拟具有公共地面网络的多储层系统中的流体生 产的示例性方法的流程图。
[0016] 图5是其中可以实现本公开的实施方案的示例性计算机系统的方块图。
[0017] 所示出的图仅是示例性的并且不意图断言或暗示对其中可以实现不同实施方案 的环境、架构、设计或方法的任何限制。
[0018] 说明性实施方案的描述
[0019] 本公开的实施方案涉及使用改良型黑油模型以模拟具有公共地面网络的多储层 系统中的流体生产。虽然本文参考特定应用的说明性实施方案描述了本公开,但是应理解 实施方案并不限于此。本公开的描述已经出于说明和描述的目的来呈现,但是并非意图为 详尽的或者限于所公开的形式的实施方案。在不脱离本公开的范围和精神的情况下,许多 修改和变化对于本领域那些普通技术人员来说将是明显的。本文描述的说明性实施方案被 提供来解释本公开的原理及其实践应用,并且使得本领域其他普通技术人员能够理解所公 开的实施方案可以根据特定实现方式或用途的需要来修改。权利要求书的范围意图广泛地 覆盖所公开的实施方案以及任何这种修改。详细描述中列出的任何实际数据值仅出于说明 性目的而提供,并且本公开的实施方案不意图限制于此。因此,考虑到本文呈现的细节的水 平,将在理解实施方案的修改和变化是可能的情况下描述实施方案的操作行为。
[0020] 在本文的详细描述中,对"一个实施方案"、"实施方案"、"示例实施方案"等的提及 指示所描述的实施方案可以包括特定的特征、结构、或特性,但是每个实施方案可能不必包 括特定的特征、结构、或特性。此外,这类短语不必指代同一个实施方案。另外,当结合实施 方案描述特定的特征、结构、或特性时,应当认为无论是否作出明确描述,都可结合其他实 施方案来实现这种特征、结构、或特性,这处在本领域技术人员的知识范围之内。[0021 ]如本文所使用,单数形式"一个"、"一种"和"所述"也意图包括复数形式,除非上下 文另外明确指出。将进一步理解的是,术语"包含(comprise)"和/或"包含(comprising)"在 用于本说明书和/或权利要求书中时,规定存在所陈述的特性、整数、步骤、操作、元件和/或 部件,但是不排除存在或添加一个或多个其他特性、整数、步骤、操作、元件、部件和/或其组 合。以上权利要求书中的所有装置或步骤的相应结构、材料、动作以及同等物加上功能要素 意图包括用于执行所述功能的任何结构、材料或动作、以及具体要求保护的其他要求保护 的要素。
[0022] 通过参考附图来最好地理解所公开的实施方案及其优点,其中相同数字用于各个 附图的相同和相应的部分。在审视以下附图和详细描述之后,所公开的实施方案的其他特 征和优点对于本领域普通技术人员而言将是明显的或将变得明显。所有这类另外的特征和 优点都意图被包括在所公开的实施方案的范围内。另外,所示出的图仅是示例性的并且不 意图断言或暗示对其中可以实现不同实施方案的环境、架构、设计或方法的任何限制。
[0023] 所公开的实施方案涉及提供一种储层流体的改良型黑油模型用于模拟具有公共 地面网络的多储层系统中的流体生产。如下文将进一步详细描述,多个油气储层的储层流 体可以通过公共地面网络的公共采集点或共享设施来产生。因此,从不同储层流入到公共 采集点中的非均质流体可以组合或混合在一起。
[0024] 在一个实例中,在这种多储层系统中通过公共地面网络所实现的流体生产可以使 用储层流体的黑油表示形式来模拟。在使用这种黑油模型模拟流体生产期间,可以从储层 流体压力的测量结果对比储层流体参数的常规测量实验室用量的黑油表确定流体属性。这 类流体参数的实例包括但不限于油层体积因数和溶解气油比。在一些实现方式中,黑油模 型可以转换为储层流体的多组分组分模型。在这个实例中,之后可以在模拟期间使用多组 分组分模型以确定具有不同组分的混合流体的属性,所述混合流体由已通过公共地面网络 的公共采集点产生的多种储层流体组合而成。多组分流体的属性可以使用例如立方型状态 方程模型( E0S)来计算。其中可以使用本文描述的这种组分模型的储层模拟器的一个实例 是可获自Landmark Graphics Corporation of Houston,Texas的Nexus®储层模拟器。
[0025] 如下文将进一步详细描述,本文公开的多储层流体模拟技术可以使用多组分组分 模型作为确定混合流体属性的基础。在一个实施方案中,可以提供用于在多储层系统中的 流体生产模拟期间确定公共地面网络中的不同点处的流体属性的改良型黑油模型。所述模 拟可以部分基于生产系统数据,所述生产系统数据包括从每个油气储层内钻出的井(例如, 呈油气储层的生产井的形式)井下收集的各种测量结果。另外,可以钻出提供进入地下储层 流体的多个生产井。如下文将针对图1A和图1B中所示的生产井实例进一步详细所描述,可 以定期从每个生产井收集测量的井数据以追踪储层内的变化状况。
[0026] 图1A是具有已在储层地层中钻出的井眼102的示例性生产井100A的图。在地层内, 井眼102可以钻到任何深度并且在任何方向上钻出。例如,根据特定实现方式的需要,井眼 102可以钻到一万英尺或更大的深度,并且还可以水平操纵所述井眼102使其穿过地层任何 距离。生产井100A还包括两者均通过水泥103固定在适当位置套管头104和套管106。防喷 器(Β0Ρ) 108耦合至套管头104和生产井口 110,它们一起密封在井口中并且使得流体能够以 安全且受控的方式从井中提取。
[0027] 可以定期地对测量的井数据采样,并且从生产井100A收集所述测量的井数据并将 其与来自储层内的其他井的测量结果组合,从而使得能够监视和评估所述储层的整体状 态。可以使用许多不同的井下仪器和地面仪器来获得这些测量结果,包括但不限于温度和 压力传感器118和流量计120。另外的装置还可以串联地耦合至生产管道112,所述另外的装 置包括例如井下节流器116(例如,用于改变流体流限制水平)、电动潜没栗(ESP)122(例如, 用于抽吸从射孔125流到ESP 122和生产管道112之外的流体)、ESP电机124(例如,用于驱动 ESP 122)以及封隔器114(例如,用于将所述封隔器下方的生产区与井100A的其余部分隔离 开来)。另外的地面测量装置可以用于测量例如管道头压力和ESP电机124的电能消耗。 [0028]图1B是示出图1A的生产井100A的替代实施方案的图,所述替代方案包括许多与井 100A相同但对人工气举装置作出调整的部件。如图1B中所示,生产井100B除了上文描述的 井100A的部件之外还包括气举注入器芯轴126。在一个实施方案中,气举注入器芯轴126串 联地与生产管道112耦合,以用于控制注入气体流入到位于所述井的地面之上或地面之处 井口 110附近的生产管道112的一部分中的流量。虽然未在图1B中示出,但是气举生产井 100B还可以包括与针对图1A中的生产井100A所示相同的类型的井下仪器和地面仪器,以用 于提供上述测量。
[0029]如图1A和图1B中所示,沿生产管道112的装置中的每一个耦合至缆线128,所述缆 线128可以附接至生产管道112的外部部分。缆线128可以主要用于向其所耦合的装置提供 功率。缆线128还可以用于提供信号路径(例如,电或光路径),通过所述信号路径,可以将控 制信号从地面引导至井下装置,并且将遥测信号从井下装置引导至地面。相应的控制和遥 测信号可以由位于生产井的地面处的控制单元132发送和接收。控制单元132可以通过防喷 器108耦合至缆线128。在一个实施方案中,现场工作人员可以使用控制单元132来例如通过 与控制单元132整合的终端或控制面板处提供的用户界面而局部地控制和监视井下装置。 另外或可替代地,可以通过远程处理系统140来控制和监视井下装置。处理系统140可以用 于为与油田中的每个储层相关联的生产井提供各种监视控制和数据采集(SCADA)功能性。 例如,远程操作员可以使用处理系统140来向控制单元132发送用于控制井场操作的适当的 命令。控制单元132与处理系统140之间的通信可以是经由一个或多个通信网络,例如呈无 线网络(例如,蜂窝网络)、有线网络(例如,互联网缆线连接)或无线和有线网络的组合的形 式。
[0030] 如图1A和图1B中所示,处理系统140可以包括计算装置142(例如,服务器)和数据 存储装置144(例如,数据库)。虽然图1A和图1B中示出了仅一个计算装置和一个数据存储装 置,但是应了解处理系统140可以包括另外的计算装置和数据存储装置。计算装置142可以 使用任何类型的计算装置来实现,所述计算装置具有至少一个处理器、存储器以及能够通 过通信网络向控制单元132发送数据且从所述控制单元132接收数据的网络接口。在一个实 施方案中,计算装置142可以是服务器类型。这类服务器的实例包括但不限于web服务器、应 用服务器、代理服务器以及网络服务器。在一些实现方式中,计算装置142可以代表呈服务 器群形式的一组计算装置。
[0031] 在一个实施方案中,控制单元132可以通过通信网络定期地向处理系统140发送井 场生产数据以供处理和存储。这类井场生产数据可以包括例如如上所述来自各种井下装置 的生产系统测量结果。在一些实现方式中,这类生产数据可以使用控制单元132的远程终端 单元(RTU)来发送。在一个实施方案中,数据存储装置144可以用于存储从控制单元132接收 的生产数据。在一个实例中,数据存储装置144可以用于存储历史生产数据,包括在一段时 间(例如,多个模拟时间步)内获得或计算的实际和模拟生产系统测量结果的记录,如下文 将进一步详细描述。
[0032]虽然在单一储层的背景下描述了生产井100A和100B,但是应注意到本文公开的实 施方案并不限于此,并且如下文将针对图3进一步详细描述,所公开的实施方案可以应用于 具有公共地面或采集网络的多储层生产系统中来自多个储层的流体生产。因此,类似于控 制单元132的多个地面控制单元可以用于从生产系统中的不同储层的相应井场向处理系统 140发送生产系统数据。除了上述SCADA功能性之外,处理系统140如下文将进一步详细描述 还可以用于处理所接收的数据并且模拟多储层系统中的流体生产。
[0033] 图2是用于模拟多储层系统中的流体生产的示例性系统200的方块图。例如,系统 200可以用于实现如上所述的处理系统(例如,图1A和图1B的处理系统140),以用于处理由 与生产系统中的每个储层相关联的生产井的地面控制单元(例如,图1A和图1B的控制单元 132)发送的井场数据。如图2中所示,系统200包括储层模拟器210、存储器220、用户界面 (UI)230以及网络接口 240。储层模拟器210包括流体模型生成器212、流动模拟器214和数据 呈现单元216。在一个实施方案中,储层模拟器210及其部件(包括流体模型生成器212、流动 模拟器214和呈现单元216),存储器220,UI 230以及网络接口240可以通过系统200的内部 总线彼此通信耦合。
[0034] 在一个实施方案中,系统200可以使用任何类型的计算装置来实现,所述计算装置 具有至少一个处理器以及用于存储可由处理器执行的数据和指令的处理器可读存储介质。 这种计算装置的实例包括但不限于台式计算机、工作站、服务器、计算机集群(例如,呈服务 器群形式)或相似类型的计算装置。这种计算装置还可以包括用于通过用户输入装置(未示 出)接收用户输入或命令的输入/输出(I/O)接口。用户输入装置可以例如且非限制性地为 鼠标、QWERTY或T9键盘触摸屏、图形输入板、或麦克。I/O接口还可以包括用于在耦合至 计算装置或与之整合的显示器(未示出)上输出或呈现信息的显示接口。
[0035] 虽然图2中仅示出了储层模拟器210、存储器220、UI 230以及网络接口240,但是应 了解系统200根据特定实现方式的需要可以包括另外的部件、模块和/或子部件。还应了解 储层模拟器210及其部件可以软件固件硬件或其任何组合实现。另外,应了解储层模拟器 210或其部分的实施方案可以被实现为在任何类型的处理装置上运行,所述处理装置包括 但不限于计算机、工作站、埋置式系统、联网装置、移动装置、或能够执行本文描述的功能性 的其他类型的处理器或计算机系统。
[0036]在一个实施方案中,系统200可以使用网络接口240来通过网络204与不同的装置 和其他系统通信。网络204可以是用于在不同计算装置之间传达信息的任何类型的网络或 网络组合。网络204可以包括但不限于有线(例如,以太网)或无线(例如,Wi-Fi或移动电信) 网络。此外,网络204可以包括但不限于局域网、中间域网(medium area network)和/或广 域网诸如互联网。
[0037]在一个实施方案中,系统200可以使用网络接口240来通过网络204向如上所述的 井场控制和监视装置(例如,图1A和1B的地面控制单元132)发送信息并且从所述井场控制 和监视装置接收信息。这种信息可以包括例如通过网络204从井场控制和监视装置向系统 200发送的生产系统数据。类似地,各种控制信号和命令可以由系统200通过网络204向井场 控制和监视装置发送,例如以达到控制井场操作或向装置请求井场生产系统数据的目的。 在一些实现方式中,这类控制信号可以是呈使用整合在系统200的网络信息240内的遥测收 发器发送的遥测信号的形式。
[0038] 在一个实施方案中,由系统200向井场处的装置发送的控制信号或命令可以是基 于通过UI 230从用户202接收的输入。用户202可以通过耦合至系统200的用户输入装置(例 如,鼠标、键盘或触摸屏)和显示器与UI 230交互,以配置、控制或监视生产系统模拟的执 行。根据由储层模拟器210通过UI 230接收的用户输入,如上所述,可以请求生产系统数据 并且通过网络204从井场控制和监视装置接收所述生产系统数据。可以由储层模拟器210处 理从装置接收的数据并且将所述数据用于生产系统模拟中。之后可以由呈现单元216通过 UI 230向用户202呈现模拟的结果。
[0039] 在一个实施方案中,存储器220可以用于存储以上实例中来自装置的生产系统数 据,还有由储层模拟器210及其部件(包括流体模型生成器212、流动模拟器214和呈现单元 216)可访问用于实现本文公开的生产系统模拟功能性的各种其他类型的数据。存储器220 可以是耦合至集成电路,控制记录介质的访问的任何类型的记录介质。记录介质可以例如 且非限制性地为半导体存储器、硬盘、或相似类型的存储器或存储装置。在一些实现方式 中,存储器220可以是可由系统200通过网络接口 240和网络204访问的远程基存储位置。
[0040] 在图2中所示的实例中,存储器220中存储的数据可以包括生产数据222、流体数据 224和模拟数据226。如下文将进一步详细描述,储层模拟器210可以使用生产数据222、流体 数据224和模拟数据226的组合来推导出对于给定时间步的生产系统模拟而言希望的一组 操作点。
[0041] 生产数据222可以包括例如实际和/或模拟生产系统测量结果。实际生产系统测量 结果可以包括例如来自多储层系统中的各个生产井的地面和井下井测量结果。这类测量结 果可以包括但不限于在流体与来自其他储层的流体混合之前的点在井下在井射孔附近、沿 生产管柱、在井口处以及在采集网络内获得的压力、温度和流体流测量结果。类似地,模拟 测量结果可以例如且非限制性地包括压力、温度和流体流的估计。这类估计可以基于例如 来自一个或多个先前的时间步的模拟结果来确定。
[0042] 流体数据224可以表示不同的储层流体组分(例如,重质原油轻质原油、甲烷等) 和相关属性,包括例如各种成分的比例、流体密度粘度、压力和温度、或其他数据。在一个 实施方案中,流体数据224可以包括表示多储层生产系统内的每个储层的流体的黑油数据, 例如,呈一个或多个黑油表的形式。
[0043] 在一个实施方案中,流体模型生成器212可以针对多储层系统中的每个储层基于 对应的生产数据222和流体数据224来生成流体模型。例如,流体模型生成器212可以基于实 际和模拟生产系统测量结果(例如,来自一个或多个在先的模拟时间步)以及与每个储层相 关联的流体组分表征来确定储层中的每种流体组分或组分组的参数。之后可以将所得的每 种组分/每个组的模型应用于已知状态变量以计算在生产系统的储层内、井眼射孔或"井底 (sandface)"处以及公共采集网络内的每个模拟点或"网格块(gridblock)"处的未知的状 态变量。这些未知变量可以例如且非限制性地包括每个网格块的液体体积分数、溶解气油 比和地层体积因数。
[0044] 在一个实施方案中,所得(测量的和计算的)流体组分状态变量可以作为输入提供 给流动模拟器214,以用于模拟穿过多储层生产系统的流体流。流动模拟器214的另外的输 入可以包括例如与生产系统及其约束有关的各种浮动参数、固定参数和表征数据。浮动参 数可以包括例如各种改进型油采收(E0R)参数,包括但不限于气举注入速率、储层注气速率 和储层注液速率。固定参数的实例可以包括设施约束(例如,生产能力限制)和个别井的默 认生产速率。储层表征数据可以包括例如描述储层地层(例如,在钻井和/或在先测井期间 预先收集的日志数据)和地层特性(例如,孔隙度)的地质数据。上述流体组分状态变量连同 其他模拟输入、参数和生产系统约束可以作为模拟数据226存储在存储器220中。
[0045] 在一个实施方案中,流动模拟器214可以采用完全耦合方程组来对生产系统执行 模拟并且确定最优操作设定,以使得储层的生产可以随着时间的推移而最大化,而不会超 出任何设施约束。所述方程被表征为"完全耦合"是因为所有储层和采集网络的所有方程可 以同时求解,而不是分开对储层和采集网络求解并且在储层与采集网络的解之间迭代以确 定每组方程的适当的边界条件(即,松散耦合)。
[0046] 在一个实施方案中,完全耦合方程可以与各种数值分析技术中的任一种(例如, Newton-Raphson方法)一起使用来确定每个网格块的一组质量和/或体积平衡值。所述方程 还可以用于确定穿过生产系统的流体流,并且提供包括考虑了各种生产系统约束,例如,一 个或多个设施约束、采集网络约束、井约束、或储层约束的操作设定的解决方案。另外,所述 方程可以由流动模拟器214使用来在模拟时间步结束时确定更新的流体属性(例如,每个网 格块的更新的流体组分质量和体积值)。更新参数中的至少一些可以例如作为先前时间步 数据提供用于后续模拟时间步。此外,可以针对多个不同时间步中的每一个重复由流动模 拟器214执行的模拟,其中给定时间步的模拟结果被用于更新下一个时间步的模拟。
[0047]在整个生产系统过程中已知流体状态的情况下,可以使用表示储层、井筒中的射 孔和采集网络的质量/体积平衡方程来模拟流体流。在一个实施方案中,表示采集网络的设 施方程包括节点处的摩尔平衡方程、液压方程、约束方程以及成分方程。设施方程的独立变 量包括节点的压力和成分,以及连接部的摩尔流速。
[0048] 整个方程式组可以表达如下:
[0050]其中R表示残差,并且A表示生产系统模拟的顿迭代的雅可比行列式 (Jacobian) J包含残差相对于变量X的导数,其中xr包括网格块摩尔量和压力,xP包括射孔 流速,并且 Xf包括设施节点成分和压力以及设施连接部的总摩尔流速。第一排方程式表示 储层方程式(模拟流过储层的流体流),第二排表示射孔方程式(模拟流过射孔的流体流), 并且第三排表示设施方程式(模拟流过采集网络的流体流)。
[0051]在一个实施方案中,储层方程式包括以下形式的摩尔平衡方程式:
[0053]其中每个储层网格块r的组分i的残差1?"在方程式完全收敛时趋向于零。对于组分 和F,是流过储层网格块表面的摩尔流速,ai是累积率,仏是生成率,并且Qrpi是储层 网格块r与贯穿射孔p的井眼之间的射孔流速(生产为正,注入为负hQrp是在网格块r内的 射孔上求和。独立变量是每种组分i的(摩尔)质量以及网格块压力。除了摩尔平衡方程式之 外,在至少一些说明性实施方案中,体积平衡方程式起作用来约束孔体积,以使得所述孔体 积等于流体体积。这可以残差形式写为:
[0055] 其中ncr是储层拟组分的数目,VPr是孔体积,并且VFr是网格块r的流体体积。
[0056] 在至少一些说明性实施方案中,射孔方程式被表达为储层网格块内的每个射孔的 钻流方程式。以具有相同数目的拟组分的单一储层和采集网络的简单情况为起点,用于产 生射孔的射孔方程式可以使用钻流方程式来表达,
[0058]其中(^^是网格块r内的射孔p的流体拟组分i的射孔流速,CP是井筒常数(等于井 指数乘以渗透性-厚度乘积),Α Φρ是渗透性-厚度乘积(即,针对射孔p从储层到井筒的电 位差),并且其中对于网格块r的相位m,krel™是相对渗透性,μ™是粘度,Pm是密度,并且z™i 是流体拟组分i的摩尔分数。类似地,注流射孔的射孔方程式可以使用钻流方程式来表达,
[0060] 其中^;是流体迀移率(例如,网格块相位迀移率或端点迀移率的和),/f是射孔注 入流体密度,并且z rpi是井筒中节点处的组分摩尔分数。
[0061] 上述模拟假定生产系统的配置:多个储层耦合至公共地面或采集网络。这种采集 网络可以包括例如节点与各个储层网格块之间具有连接部的多个节点。节点可以表示采集 网络和/或各个储层的生产井内的相关部件或装置(例如,图3的分离器310,如下文将描述) 的物理位置。连接部可以表示管件或流量控制装置,例如栗、压缩机、或相似类型的装 置。图3中示出了这种生产系统配置的实例。
[0062] 图3是示出包括公共地面或采集网络的示例性多储层系统的图。如图3中所示,一 组N个储层302-1至302-N通过采集网络320耦合在一起。每个井的单独井管线304(1至N)耦 合至对应的储层节点306(1至N),其中每个节点通过储层管线305(1至N)親合至公共节点 308。公共节点308可以提供例如产生自储层302-1至302-N,穿过立管309而到达处理设施 300的混合流体。在公共节点308处产生的穿过立管309的混合流体可以包括产生自任何数 目的储层302-1至302-N(例如,所有储层或其任何子集)的流体。在所示的实例中,处理设施 300包括分离器310,所述分离器310从设施立管309接收混合产物并且将产物分离为水、油 和气体。这些分离的产物相应地存放在储水器312、储油器316和储气器314中以用于后续使 用和/或进一步向下游(例如,向精炼厂)输送。可替代地,一些分离的产物可以用于辅助产 物从储层中去除。例如,作为改进型油采收(E0R)操作的部分,分离的气体和/或水的一部分 可以回注到一个或多个储层中,如图3中的虚线箭头所指示。
[0063] 最大化图3的多储层生产系统中的流体生产可以涉及控制每个单独井的生产,以 使得在处理设施300的操作限制内以及在不超出任何生产系统约束的情况下,井或一组选 定的井的联合生产提供最大可能量(例如,油和/或气体)生产。在一个实施方案中,随 着时间的推移而最大化流体生产并使得处理设施300能够在其限制内操作的最优井操作点 可以从多储层系统中的流体生产模拟的结果确定。例如,如上所述图2的储层模拟器210可 以用于基于生产系统测量结果、储层表征以及与储层302-1至302-N和处理设施300有关的 约束来从图3的多储层系统中的流体生产模拟识别最优井操作点。在一些实现方式中,这类 操作点如上所述可以被表达为一组同时完全耦合方程的解。
[0064] 除了使用模拟结果来确定最优井操作点并最大化多储层系统中的流体生产之外, 储层工程师(例如,图2的储层模拟器210的用户202)还可能有兴趣改进模拟自身的计算效 率和模拟结果的准确度。如下文将进一步详细描述,本文公开的流体建模和生产模拟技术 可能通过使用改良型黑油模型来允许实现模拟的这类改进,所述改良型黑油模型表示产生 自上述多储层生产系统的多个储层的混合流体。
[0065]参考图3,储层302-1至302-N中的每一个都可以与表示所述储层内的流体的黑油 模型相关联,例如,呈一个或多个黑油表的形式。在这个实例中,每个储层可以具有采集网 络320中可以产生的至少两种流体组分,例如,油组分和气体组分。在一个实施方案中,出于 模拟目的,可以假定储层302-1至302-N的气体组分是相同的,同时每个储层的油组分维持 其单独的身份。然而,应注意到,气体组分在一些实现方式中也可能保留其单独的身份,例 如,在处理储层冷凝物时具有更大灵活性。
[0066]在一个实施方案中,改良型黑油模型(例如,呈多维或扩展黑油表的形式)可以用 于表示从耦合至网络的不同储层,在公共地面网络中的不同点处产生的混合流体。在一个 实施方案中,可以在油组分(每个储层可能存在多于一种的油组分)中的每一种的压力和质 量分数方面生成多维或扩展黑油表。这种多维表可以包括例如至少与多储层生产系统中储 层数目一样多的油组分。
[0067]如下文将针对图4中所示的过程进一步详细描述,改良型黑油模型的多维表可以 是基于使表示每个储层中的流体的一个或多个黑油表与E0S模型匹配来生成。虽然多储层 系统中的储层的E0S模型可能共同具有至少一些轻质组分,但是所公开的实施方案并不要 求每个储层的E0S模型具有与常规方法相同的E0S组分,所述常规方法通常将每个储层的黑 油属性转换为常见E0S模型。例如,根据所公开的实施方案,多储层系统中的每个储层可能 存在至少一种独特的重质组分。
[0068]常规方法还倾向于在井底处将黑油流体离团(delump)产生设定成用于采集网络 中的主要E0S组分组。离团可以涉及例如基于先前成团的流体组分来提取网络中产生的流 体的具体组分分解体。与这类常规方法相对比,所公开的实施方案如上所述使用改良型黑 油模型,所述改良型黑油模型可以通过组合来自单独储层的呈其E0S组分形式的不同比例 的生产流来生成。因此,所公开的实施方案不需要将呈其黑油形式的流体离团产生为常见 组分形式。替代地,所公开的实施方案在网络中不存在来自不同储层的流体的搀合或混合 的点的模拟期间使用与每个储层相关联的原始黑油模型或表来计算流体属性。对于网络中 发生混合的其他点,多维或扩展黑油表可以如上所述被生成和用来计算来自不同储层的混 合流体的属性。
[0069] 在不需要与使用离团过程的常规方法一样生成所产生流体的具体组分分解体的 情况下,本文描述的扩展或多维黑油表可以用于以显著改进的计算效率和模拟结果计算公 共地面/采集网络中的不同点处产生的流体的属性,所述计算效率和模拟结果,如果不是更 准确的话,至少与使用这类常规方法获得的结果一样准确。
[0070] 图4A是生成用于确定具有公共地面网络的多储层系统中产生的混合流体的属性 的改良型黑油模型的示例性方法400A的流程图。出于论述目的,将使用图3的上述多储层系 统来描述方法400,但并不意图限制于此。如图4A中所示,方法400A包括步骤402和404。然 而,应注意到方法400根据特定实现方式的需要可以包括用于执行本文公开的技术的另外 的步骤。方法400的步骤可以通过例如如上所述图2的储层模拟器210来执行,但是方法400 并不意图限制于此。
[0071] 方法400A开始于步骤402,其包括针对多储层系统中的多个储层中的每一个(例 如,图3的储层302-1至302-N)使黑油数据与常见E0S模型匹配。这个实例中每个储层的黑油 数据可以表示所述储层内的流体。在一个实施方案中,可以与多储层系统中的每个储层相 关联的一个或多个黑油表的形式存储黑油数据。在一个实施方案中,可以针对公共网络生 成单一E0S模型。然而,一些组分可能不存在于所有储层中,并且来自不同储层的流体会具 有不同的成分。可以产生假想化(pseudoized)的轻质流体组分,所述流体组分表示来自所 有储层的共有气体。在一些情况下,每个储层的流体可能需要独特的轻质流体组分。针对每 个储层可以产生至少一个假想化的重质油组分。重质组分的质量分数例如被用作所生成的 改良型黑油表中的内插参数。在一个实施方案中,共有轻质流体组分可以是气体组分,并且 独特的重质油组分可以是油组分。
[0072] 方法400A之后进行到步骤404,其包括生成表示产生自不同储层的混合流体的至 少一个多维或扩展黑油表。多维黑油表可以例如根据产生自每个储层的相应的油组分的温 度、压力和质量分数来生成。在一个实施方案中,步骤402的E0S模型用于在不同温度下以及 针对包含不同比例的储层流体的混合物产生成饱和和欠饱和黑油流体属性表。另外,独特 的油拟组分可以用于内插在处于相同温度的多个表之间。如图4A中所示,方法400A之后可 以进行到例如如图4B中所示的方法400B。然而,应注意到方法400A并不意图限制于此。 [0073]图4B是使用如上所述图4A的方法400A中生成的改良型黑油模型的示例性方法 400B的流程图。例如上文针对图3所描述,这个实例中的改良型黑油模型可以用于确定具有 公共地面网络的多储层系统中产生的混合流体的属性。然而,方法400B并不意图限制于此。 如图4B中所示,方法400B包括步骤406、408、410、412以及414。然而,应注意到方法40(«根据 特定实现方式的需要可以包括用于执行本文公开的技术的另外的步骤。方法400B的步骤可 以通过例如如上所述图2的储层模拟器210来执行。
[0074]方法400B开始于步骤406,其包括在公共地面网络中的不同点处模拟多储层系统 中的流体生产。模拟点可以对应于例如如上所述的公共地面网络中的不同节点(例如,图3 的节点306-1至306-N)。在步骤408中,针对每个模拟点确定是否存在产生自不同储层的混 合流体。在步骤410,来自步骤408的确定结果可以用于决定方法400B将是进行到步骤412还 是步骤414。在一个实例中,如果在步骤408中确定网络中特定模拟点处的流体仅产生自单 一储层,方法400B可以从步骤410进行到步骤412。步骤412可以包括使用产生了流体的对应 储层的原始黑油表(例如,还用在上文描述的图4A的方法400A的步骤402中)来计算流体属 性。例如,在仅单一储层发生流体生产的情况下,流体属性可能仅是压力的函数,并且与产 生了流体的储层相关联的原始黑油数据可以用于计算流体属性。
[0075]可替代地,如果在步骤408中确定在以上实例中的特定模拟点处存在来自不同储 层的流体的搀合或混合,方法400B可以从步骤410进行到步骤414。在步骤414中,例如在如 上所述图4A的方法400A的步骤404中生成的多维黑油表可以用于在这个实例中计算来自不 同储层的混合流体的属性。
[0076]返回参考图4A,现将在通过如上所述的公共地面网络模拟两个储层的流体生产的 背景下描述输入黑油表(在方法400A的步骤402中)和改良型黑油模型的所得多维黑油表 (在方法400A的步骤404中)的实例。应注意到下表中的数据仅提供用于说明性目的,并且不 表示任何特定的储层流体。
[0077]下表1包括这个实例中的储层1的黑油数据:
[0078]表1:储层1的原始黑油模型数据
[0080]表1中的黑油数据可以提供例如储层1中的流体的黑油模型描述,所述黑油模型描 述可以输入到储层模拟器例如如上所述图2的储层模拟器210以用于执行模拟。如上表1中 所示,这个输入表的主要数据列可以是压力(以psia计)、以MSCF/STB为单位的溶解气油比 (Rs)以及以STB/RB为单位的油层体积因数(Bo)。虽然下文示出了仅这三个主要列,但是应 注意到实施方案并不意图限制于此,并且所述表可以具有表示其他黑油数据参数的另外的 列,所述其他黑油数据参数例如且非限制性地包括气体FVF、溶解气油比、油粘度以及气体 粘度。另外,欠饱和数据可以与压力中的至少一个相关联。
[0081]下表2示出了储层1的改良型黑油模型数据。如下表2中所示,储层1可以包括两种 类型的流体组分:(a)组分〇1,储层1的油组分,以及(2)组分g,储层1和储层2的共有气体组 分,其中Rs值被转换为组分1与组分g的质量分数之比:
[0082]表2:储层1的改良型黑油模型数据
[0084]表3示出了储层2的原始黑油模型数据,其与针对储层1的黑油数据的表1类似: [0085]表3:储层2的原始黑油模型数据
[0087]表4示出了储层2的改良型黑油模型数据。根据表4,两种类型的组分存在于储层2 中:(a)组分〇2,储层2的油组分,以及(2)组分g,存在于所有储层中的共有气体组分。如前所 述,Rs值被转换为组分〇2与组分g的质量分数之比。
[0088]表4:储层2的改良型黑油模型数据
[0090] 在一个实施方案中,当产生自储层1和储层2的流体搀合或混合时,储层流体组分 的E0S表征可以使用表2和表4中这两个储层的改良型黑油模型数据来生成。这种E0S表征可 以使用各种技术中的任一种来生成。
[0091] 在一个实例中,可以使用储层1与储层2之间重叠的共有拟组分来定义一组储层拟 组分。"拟组分"中的每一种可以表示例如任何数目的组合在一起或"成团"为单一组分的真 实流体组分,所述单一组分可以作为单独单元处理。重叠共有拟组分的使用可以使得完全 耦合质量/体积平衡方程能够应用于使用大量但仍相对较小数目的共有拟组分(例如,少于 所有储层拟组分的总数)的多个储层、井和采集网络。共有拟组分表示共有流体表征,所述 共有拟组分包括足够的组分以表示不同储层中的多种流体的行为。
[0092] 这个实例中的常见表征可以是基于将组分表达为基于组分的大量油气成分或高 达C45的数目来限定的共有拟组分。吧、0)2、(:1、02、03、1^4、104、1^5、105和06是根据其普 遍接受的属性来使用,而C7+重质组分是使用为C7至C45的每一个碳数目提供分子量和摩尔 分数的概率分布函数来限定。应了解到各种技术中的任一种都可以用于限定C7+重质组分。 一旦建立一组分子量和摩尔分数,就可以计算每种共有拟组分的Watson或其他类型的表征 因数,这反过来可以用于计算每种共有拟组分的比重。应了解到各种技术中的任一种都可 以用于计算拟组分比重和/或其他拟组分特性对于本领域那些普通技术人员而言将变得明 显,并且所有这类技术都处在本公开的范围内。还可以计算每种共有拟组分的真实沸点 (TBP)。可以使用多种相关技术中的任一种来将分子量、TBP和比重组合以计算流体模型所 需的临界属性。非零交互作用系数也可能需要通过相关来估计。
[0093]在此时,可以使用远远大于模拟储层和网络系统正常使用的常用数目的大数目的 拟组分。在先前公布的典型方法中,下一个步骤将是将拟组分组合到一组更少的组分中(称 为假想化的过程)以便于降低计算成本。在我们的方法中,假想化方法是不必要的,因为流 体表示形式仅用于生成黑油表,所以组分的数目是不重要的。
[0094]可能需要调节按以上方式产生的临界属性和交互作用系数以充分匹配由原始黑 油表表示的流体属性。回归法可以应用于调节流体参数的值。
[0095] 在通过拟合所有黑油模型的数据来生成常见E0S模型之后,我们将获得具有由所 有流体共享的大多数组分以及对于特定流体而言独特的可能的一些组分的E0S。来自不同 储层的流体的区别特性在于每种流体的成分是不同。
[0096] 我们介绍以下想法:对于储层流体中的每一种存在独特的油拟组分。一些储层具 有多个黑油模型输入,并且可能要求多种油拟组分。在用于计算改良型黑油表的混合物计 算期间,将每个储层的不同比例的油混合在一起。将油成分扩展至其E0S组分表示形式,以 使得可以计算混合物的流体属性。
[0097] 为了在特定温度下使用E0S模型产生黑油属性,首先通过将处于不同压力和不同 比例的不同黑油流体混合来设定混合流体的成分。
[0098] 例如,在存在两个储层的情况下,引入另外的内插参数,储层2中的油组分的质量 分数(组分〇2的质量/(组分ο 1的质量+组分〇2的质量))。这个内插参数在本文中以x2标示。 针对x2的每个表列值产生表。当x2等于0时,数据等同于储层1的改良型黑油模型数据。当x2 等于1时,数据等同于储层2的改良型黑油模型数据。在x2介于0与1之间的值时将键入其他 数据。通过表征化状态方程来计算中间数据,并且结果将是非线性的。
[0099] 下表5-7示出了在x2为不同值时的改良型黑油模型数据的实例:
[0100]表5:χ2 = 0·0的改良型黑油模型数据
[0102]表6:χ2 = 0.5的改良型黑油模型数据
[0106] 在任何压力下,将所有组分的质量比组合来产生总油质量对总气体质量的比率。 这提供混合物的平衡状态。
[0107] 这些表用于查看饱和黑油的属性。另一个表或方程系数用于计算欠饱和属性的属 性。
[0108] 例如,欠饱和油层油因数(B。)常常用以下方程式形式计算:
[0109] B〇 = B〇,bexp(c〇(p-pb)) (6)
[0110] 其中是气泡点压力下的地层体积因数,pb和c。是油压缩率。可以键入每种油类 型的油压缩率,并且我们可以计算混合流体的修改值。例如,如果我们具有η种流体,我们可 以通过对单独压缩率的值进行加权来计算混合物值c。。
[0111] 可能的等式将是如下:
[0113] 其中权重Wi将是质量分数Xi的函数。
[0114] 应注意到,在地面网络中,还必须生成温度范围的一组表,因此温度变为另一个内 插参数。
[0115] 每个储层的产生流体可以具有特殊或独特的油组分以及特殊/独特或共有的气体 组分。针对添加的每一个额外的储层,可以添加另一个内插级别。另外,如果每个储层中的 气体组分维持其独特性,将向所述表添加与来自其中一个储层的气体组分的分数相关的另 一个内插参数。
[0116] 因此,所公开的实施方案提供用于在不要求所有组分必须存在于每种流体中的情 况下将绑定到公共网络的黑油模型匹配到E0S模型的系统和方法。而且,与在井底处将黑油 流体离团产生为常见E0S模型的其他方法相对比,所公开的实施方案生成来自每个储层的 油组分(以及可能的气体组分)作为参数的多维黑油表。
[0117] 所公开的实施方案相对于常规方法的优点包括在大多数情况下提高计算效率和 准确度,可能还有更多优点。此外,在不具有来自不同储层的流体的搀合的部分储层中,可 以使用原始黑油表数据。因此,所公开的实施方案允许储层操作员保持其原始黑油流体表 征,同时为产生混合黑油流体的属性创建合理的基础。所公开的实施方案可以例如在整合 的储层和地面网络模拟器内实现。所公开的流体建模和模拟可以例如用作以下操作的基 础:计算通过来自不同储层的处于不同比例的黑油流体的混合而产生的流体的流体属性, 以及还有在除了生成原始模型所处的温度之外的温度下生成流体属性。
[0118] 图5是其中可以实现本公开的实施方案的示例性计算机系统500的方块图。系统 500可以是任何类型的计算装置,包括但不限于台式计算机、膝上型计算机、服务器、平板电 脑以及移动装置。系统500除了其他部件还包括处理器510、主存储器502、次级存储单元 504、输入/输出接口模块506以及通信接口模块508。
[0119] 处理器510可以是能够执行用于进行所公开的实施方案的特征和功能的指令的任 何类型或任何数目的单核或多核处理器。输入/输出接口模块506使得系统500能够接收用 户输入(例如,来自键盘和鼠标),并且向一个或多个装置诸如但不限于打印机、外部数据存 储装置以及音频扬声器输出信息。系统500可以任选地包括单独的显示模块511以使得信息 能够显示在集成的或外置的显示装置上。例如,显示模块511可以包括用于提供增强型图形 的指令或硬件(例如,图形卡或芯片)、触摸屏和/或与一个或多个显示装置相关联的多重触 摸功能。
[0120] 主存储器502是易失性存储器,其存储当前执行的指令/数据或者预提取用于执行 的指令/数据。次级存储单元504是用于存储永久性数据的非易失性存储器。次级存储单元 504可以是或包括任何类型的数据存储部件诸如硬盘驱动器、闪存驱动器或者存储卡。在一 个实施方案中,次级存储单元504存储用于使得用户能够执行所公开的实施方案的特征和 功能的计算机可执行代码/指令以及其他相关数据。
[0121] 例如,根据所公开的实施方案,次级存储单元504可以永久性地存储可执行代码/ 指令520,所述可执行代码/指令520用于执行上述程序以供使用改良型黑油模型来计算公 共地面网络中不同流体的混合。然后,在由处理器510执行期间从次级存储单元504将可执 行代码/指令520加载至主存储器502以用于执行所公开的实施方案。此外,次级存储单元 504可以存储其他可执行代码/指令和数据522,诸如但不限于与所公开的实施方案一起使 用的储层模拟应用(例如,Nexus®储层模拟软件)。
[0122] 通信接口模块508使得系统500能够与通信网络530通信。例如,网络接口模块508 可以包括用于使得系统500能够通过通信网络530和/或直接与其他装置发送和接收数据的 网络接口卡和/或无线收发器。
[0123] 通信网络530可以是任何类型的网络,包括以下网络中的一个或多个的组合:广域 网、局域网、一个或多个专用网络、互联网、电话网络诸如公共交换电话网(PSTN)、一个或多 个蜂窝网络和/或无线数据网络。通信网络530可以包括多个网络节点(未描绘)诸如路由 器、网络访问点/网关、交换机、DNS服务器、代理服务器以及用于协助装置之间的数据路由/ 通信的其他网络节点。
[0124] 例如,在一个实施方案中,系统500可以与一个或多个服务器534或者数据库532交 互以用于执行所公开的实施方案的特征。例如,系统500可以根据所公开的实施方案查询数 据库532的钻井日志信息,以用于创建储层模型。此外,在某些实施方案中,系统500可以用 作用于一个或多个客户端装置的服务器系统,或者用于与一个或多个装置/计算系统(例 如,集群、网格)对等通信或者并行处理的对等系统。
[0125] 如上所述,本公开中包括本文公开的改良型黑油建模技术的实施方案尤其可用于 计算具有公共地面网络的多储层系统中产生的混合流体的属性。在本公开的一个实施方案 中,模拟具有公共地面网络的多储层系统中的流体生产的计算机实现方法包括:针对多个 储层中的每一个,使黑油数据与常见状态方程(E0S)模型匹配,所述黑油数据表示每个储层 内的流体;基于与每个储层的一个或多个黑油表匹配的E0S模型来生成至少一个多维黑油 表,所述至少一个多维黑油表表示通过公共地面网络从多个储层中的每一个产生的所述流 体组分的混合物;以及在多个储层的流体生产模拟期间基于每个储层所生成的多维黑油表 来计算混合物中的流体的属性。
[0126] 在另外的实施方案中,将每个储层中由E0S模型表示的不同流体组分成团为对于 所述储层而言独特的至少一种重质流体组分,并且针对每个储层,基于所述储层的独特的 重质流体组分而使一个或多个黑油表与E0S模型匹配。在另外的实施方案中,不同流体组分 还包括多个储层所共有的至少一种轻质流体组分。在另外的实施方案中,重质流体组分是 独特的重质油组分,并且轻质流体组分是共有气体组分。在另外的实施方案中,多维黑油表 表示多个储层中的每一个的流体与每个储层的独特的重质油组分关于储层的流体压力成 比例。在另外的实施方案中,至少一个多维黑油表的生成包括基于对应的E0S模型来确定每 个储层的独特的重质油组分的质量分数,以及基于针对每个储层确定的质量分数和储层的 流体压力来生成至少一个多维黑油表。在另外的实施方案中,根据每个储层的E0S模型的独 特的重质油组分的压力、温度和比例生成多维黑油表。在另外的实施方案中,轻质流体组分 是独特的气体组分,并且根据每个储层的E0S模型的独特的气体组分的压力、温度和比例生 成多维黑油表。
[0127] 在本公开的另一个实施方案中,用于限定储层模拟模型的非线性岩相的系统包括 至少一个处理器和耦合至所述处理器,在其中存储了指令的存储器,所述指令在由处理器 执行时致使所述处理器执行功能,包括以下功能:针对多个储层中的每一个,使黑油数据与 常见状态方程(E0S)模型匹配,所述黑油数据表示每个储层内的流体;基于与每个储层的一 个或多个黑油表匹配的E0S模型来生成至少一个多维黑油表,所述至少一个多维黑油表表 示通过公共地面网络从多个储层中的每一个产生的流体组分的混合物;以及在多个储层的 流体生产模拟期间基于每个储层所生成的多维黑油表来计算混合物中的流体的属性。
[0128] 在本公开的又另一个实施方案中,计算机可读存储介质具有存储在其中的指令, 所述指令在由计算机执行时致使所述计算机执行多个功能,包括以下功能:针对多个储层 中的每一个,使黑油数据与常见状态方程(E0S)模型匹配,所述黑油数据表示每个储层内的 流体;基于与每个储层的一个或多个黑油表匹配的E0S模型来生成至少一个多维黑油表,所 述至少一个多维黑油表表示通过公共地面网络从多个储层中的每一个产生的流体组分的 混合物;以及在多个储层的流体生产模拟期间基于每个储层所生成的多维黑油表来计算混 合物中的流体的属性。
[0129] 虽然已经描述了与以上实施方案有关的特定细节,但是以上硬件和软件描述仅意 图作为示例实施方案,并且不意图限制所公开的实施方案的结构或实现方式。例如,虽然未 示出系统500的许多其他内部部件,但是本领域那些普通技术人员将了解,这类部件及其互 连是众所周知的。
[0130] 此外,所公开的实施方案的某些方面如上所概括可以体现为使用一个或多个处理 单元/部件执行的软件。技术的程序方面可以被认为是通常呈在一种类型机器可读介质上 携带的或体现为可执行代码和/或相关联的数据的形式的"产品"或者"制品"。有形非暂态 "存储"类型介质包括用于计算机、处理器等等或者其相关联的模块的任何或所有存储器或 其他存储装置,诸如各种半导体存储器、磁带驱动器、磁盘驱动器、光盘或磁盘等等,它们可 以在任何时间提供用于软件编程的存储。
[0131] 此外,附图中的流程图和方块图示出根据本发明的各种实施方案的系统、方法和 计算机程序产品的可能的实现方式的架构、功能性和操作。还应注意到,在一些替代实现方 式中,方块中提到的功能可以不按附图中提到的顺序出现。例如,连续展示的两个方块实际 上可以大致同时执行,或者这些方块有时可以按相反的顺序执行,这取决于所涉及的功能 性。还将注意到,方块图和/或流程图图示的每个方块以及方块图和/或流程图图示中的方 块的组合可以由执行指定功能或动作的、基于专用硬件的系统或者专用硬件和计算机指令 的组合来实现。
[0132] 以上特定示例实施方案并不意图限制权利要求的范围。示例实施方案可以通过包 括、排除或组合本公开中描述的一个或多个特征或功能来修改。
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