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油藏数值模拟技术2023 年11 月名目一、关于“油藏数值模拟技术”〔一〕根本概念及作用〔二〕数据预备〔三〕模型初始化〔四〕生产史拟合〔五〕生产动态推测二、油藏数值模拟的主流软件系统简介三、油藏数值模拟技术的进展及进展方向〔一〕进展〔二〕进展方向四、使用 ECLIPSE 软件进展油藏数值模拟的过程简介一、关于“油藏数值模拟技术”油藏数值模拟技术是一门将油田开发重大决策纳入严格科学轨道的关键技术。
从油田投产开头，无论是单井动态，还是整个油田动态，都要进展监测与掌握。
油藏数值模拟是油田开发最优决策的有效工具。
油藏数值模拟技术从 20 世纪 50 年月开头争论至今，已进展成为一项较为成熟的技术，在油气藏特征争论、油气田开发方案的编制和确定、油气田开采中生产措施的调整和优化以及提高油气藏采收率方面，已渐渐成为一种不行欠缺的主要争论手段。
油藏数值模拟技术经过几十年的争论有了大的改进，越来越接近油气田开发和生产的实际状况。
油藏数值模拟技术随着在油气田开发和生产中的不断应用，并依据油藏工程争论和油藏工程师的需求，不断向高层次和多学科结合进展，将得到不断的进展和完善。
〔一〕根本概念及作用（1）根本概念油藏数值模拟：从地下流体渗流过程中的本质特征动身，建立描述渗流过程根本物理现象、并能描述油藏边界条件和原始状况的数学模型，借助计算机计算求解渗流数学模型，结合油藏地质学、油藏工程学重现油田开发的实际过程，用来解决实际问题。
油藏数学模型的分类，一般有四种方法：1)按流体中相的数目，划分为：单相流模型、两相流模型、三相流模型。
2)按空间维数，划分为：零维模型、一维模型、二维模型、三维模型。
3)按油藏特性类型，划分为：气藏模型、黑油模型、组分模型。
气藏模型按其组分的贫富，可以用黑油数值模型模拟，也可以用组分类型的数值模拟模型模拟。
所以，气藏模型也可以划进黑油或组分模型。
故数学模型一般分为黑油型和组分型两类模型。
4)按油藏构造特点、开采过程特征，分类为：裂缝模型、热采模型、化学驱模型、混相驱模型、聚合物驱模型等。
CMG－STARS热采、化学驱、冷采及其它先进开采方式数值模拟软件软件功能及国内外实例介绍加拿大计算机模拟软件集团（CMG）目录一、CMG总体介绍（以问答形式）3二、CMG－STARS软件功能介绍10（一）CMG－STARS化学驱模块数值模拟功能介绍101、聚合物驱功能及特点：102、凝胶功能及特点：12（二）CMG－STARS蒸汽辅助重力泄油模拟功能介绍13（三）CMG－STARS出砂冷采以及适度出砂模拟功能介绍15三、CMG－STARS软件国内外应用实例17（一）聚合物驱国内实例17（二）表面活性剂驱国内实例－华北油田淖50断块19（三）三元复合驱国外实例－北美海上油田20（四）凝胶调剖国内实例21（五）国外凝胶调剖实例1－奥地利leoben大学22（六）蒸汽辅助重力泄油（SAGD）实例－Conoco 22（7）稠油出砂冷采及适度出砂实例23（八）泡沫驱实例－挪威的SINTEF石油研究公司24（九）热水驱＋注N2泡沫采油实例25（十）微生物采油实例27（十一）电磁加热稠油开采实例：28一、CMG总体介绍1．C MG 公司简介CMG公司(加拿大计算机模拟软件集团)是1977年在加拿大阿尔伯达省卡尔加里市成立的数模研究机构。
依靠在数模软件研究开发及应用方面的丰富经验并经过二十多年的成功拓展，从最初由政府资助的研究机构发展成为成功的上市公司，是全世界发展最快的石油数模软件开发公司。
公司总部设在加拿大阿尔伯达省卡尔加里，在伦敦、休斯敦、卡拉卡斯和北京设有分公司或办事处。
2．国际资质认证机构认证情况在技术测试方面，CMG在以往的SPE数值比较测试中，差不多参与了所有的测试，而且得到了良好的评价。
CMG公司旗下聚积了许多在国际石油数模领域极具影响力的技术专家，在每年全球大型的技术交流会(包括：SPE、CIM等地)上发表了大量有影响性的文章，在油藏数值模拟科技研究上一直保持着领先地位，提供了许多技术服务给国际数模界。
地下水数值模拟任务、步骤及常用软件展开全文一、地下水模拟任务大多数地下水模拟主要用于预测，其模拟任务主要有4种：1)水流模拟主要模拟地下水的流向及地下水水头与时间的关系。
2)地下水运移模拟主要模拟地下水、热和溶质组分的运移速率。
这种模拟要特别考虑到“优先流”。
所谓“优先流”就是局部具有高和连通性的渗透性，使得水、热、溶质组分在该处的运移速率快于周围地区，即水、热、溶质组分优先在该处流动。
3)反应模拟模拟水中、气-水界面、水-岩界面所发生的物理、化学、生物反应。
4)反应运移模拟模拟地下水运移过程中所发生的各种反应，如溶解与沉淀、吸附与解吸、氧化与还原、配合、中和、生物降解等。
这种模拟将地球化学模拟(包括动力学模拟)和溶质运移模拟(包括非饱和介质二维、三维流)有机结合，是地下水模拟的发展趋势。
要成功地进行这种模拟，还需要研究许多水-岩相互作用的化学机制和动力学模型。
二、模拟步骤对于某一模拟目标而言，模拟一般分为以下步骤：1)建立概念模型根据详细的地形地貌、地质、水文地质、构造地质、水文地球化学、岩石矿物、水文、气象、工农业利用情况等，确定所模拟的区域大小，含水层层数，维数(一维、二维、三维)，水流状态(稳定流和非稳定流、饱和流和非饱和流)，介质状况(均质和非均质、各向同性和各向异性、孔隙、裂隙和双重介质、流体的密度差)，边界条件和初始条件等。
必要时需进行一系列的室内试验与野外试验，以获取有关参数，如渗透系数、弥散系数、分配系数、反应速率常数等。
2)选择数学模型根据概念模型进行选择。
如一维、二维、三维数学模型，水流模型，溶质运移模型，反应模型，水动力-水质耦合模型，水动力-反应耦合模型，水动力-弥散-反应耦合模型。
3)将数学模型进行数值化绝大部分数学模型是无法用解析法求解的。
数值化就是将数学模型转化为可解的数值模型。
常用数值化有有限单元法和有限差分法。
4)模型校正将模拟结果与实测结果比较，进行参数调整，使模拟结果在给定的误差范围内与实测结果吻合。
CMG 油气藏数值模拟软件简介该软件能完成油藏开发方案设计即开发方案概念设计、详细开发方案设计和开发方案调整等工作。
主要包括：储量计算、油气井产能评价、开发层系划分、井网形式、井距、生产史拟合及地质模型修正、开发指标预测、开发方案指标的优选。
软件包括以下功能模块：（1）地质建模：主要通过测井解释成果、地震解释成果、储层地质及实验分析构造气藏三维地质模型，建立油藏网格属性。
（2）组分模型（用于凝析气藏和稠油热采）（3）黑油模型（用于油藏和一般气藏模拟计算）（4）相态计算模块（5）后处理模块。
是一个考虑重力及毛细管力的三相黑油模拟软件,网络系统可采用直角坐标,径向坐标,变深度/变厚度坐标,在任何网络系统中.都可建立两维或三维模型.在处理气相的出现及消失情况时,程序采用了变量替换方法。
一些主要特征和功能为：（1）、自适应隐式方法& nbspIMEX可以在显示,全隐式以及自适应隐式三种方式下运行。
在大多数情况下,只有很少一部分网格需要采用全隐式求解,而大部分网格都可采用显式方法求解.自适应隐式方法正是适合于这种情况的解法,并且在井附近以及层状油藏的薄层中,开采时会产生高速流动的锥进问题,采用自适应隐式处理这类问题是很有效的。
采用自适应隐式选项可节省三分之一到一半的运行时间。
计算时可采用和全隐式方法同样大的时间步长.用户可以指定采用全隐式方法计算的网格，可根据用户确定的界限或矩阵转换临界值，动态地选择采用全隐式计算的网络网格。
（2）、双孔/双渗双孔隙度选项允许采用两种方法对基岩模型进行离散化处理，其中一种为嵌套格式，成为“多重内部作用连续域”(MINC)方法，另一种为层状格式，称作“子区域”方法。
双孔隙模型对裂缝油藏进行了理想化的近似处理，认为裂隙油藏由两部分组成：主要孔隙度和次要孔隙度，主要孔隙度(基岩)代表岩块中的微小粒间孔隙，次要孔隙度(裂缝)由裂缝，通道和溶洞组成。
双孔隙模型将油藏分为两个连续域，裂隙是流体流动的主要通道，只具有很小的储集性能；而基岩具有较低的流体传导能力，但具有较大的储存能力。
数值模拟软件大全GEO-SLOPE Offical WebSite: www. geo-slope. comSLOPE/W: 专业的边坡稳定性分析软件, 全球岩土工程界首选的稳定性分析软件SEEP/W: 专业的地下渗流分析软件, 第一款全面处理非饱和土体渗流问题的商业化软件SIGMA/W: 专业的岩土工程应力应变分析软件, 完全基于土(岩)体本构关系建立的专业有限元软件QUAKE/W: 专业的地震应力应变分析软件, 线性、非线性土体的水平向与竖向耦合动态响应分析软件TEMP/W: 专业的温度场改变分析软件, 首款最具权威、涵盖范围广泛的地热分析软件CTRAN/W: 专业的污染物扩散过程分析软件, 超值实用、最具性价比的地下水环境土工软件AIR/W:专业的空气流动分析软件, 首款处理地下水-空气-热相互作用的专业岩土软件VADOSE/W: 专业的模拟环境变化、蒸发、地表水、渗流及地下水对某个区或对象的影响分析软件, 设计理论相当完善和全面的环境土工设计软件Seep3D(三维渗流分析软件)是GeoStudio2007专门针对工程结构中的真实三维渗流问题, 而开发的一个专业软件, Seep3D软件将强大的交互式三维设计引入饱和、非饱和地下水的建模中, 使用户可以迅速分析各种各样的地下水渗流问题.特点:GeoStudio其实就是从鼎鼎大名的GEO-SLOPE发展起来的, 以边坡分析出名, 扩展到整个岩土工程范围, 基于. NET平台开发的新一代岩土工程仿真分析软件, 尤其是VADOSE/W模块是极具前瞻性的, 环境岩土工程分析的利器. 遗憾的是其模块几乎都只提供平面分析功能.Rocscience Offical WebSite: www. rocscience. comRocscience 软件的二维和三维分析主要应用在岩土工程和采矿领域, 该软件使岩土工程师可以对岩质和土质的地表和地下结构进行快速、准确地分析, 提高了工程的安全性并减少设计成本. Rocscience 软件对于岩土工程分析和设计都很方便, 可以帮助工程师们得到快速、正确的解答. Rocscience 软件对于用户最新的项目都有高效的解算结果, 软件操作界面是基于WINDOWS 系统的交互式界面. Rocscience 软件自带了基于CAD 的绘图操作界面, 可以随意输入多种格式的数据进行建模, 用户可以快速定义模型的材料属性、边界条件等, 进行计算得到自己期望的结果.Rocscience 软件包括以下十三种专业分析模块:Slide 二维边坡稳定分析模块Phase 2D 开挖和边坡有限元分析模块Dips 地质数据的几何学和统计学分析模块Examine 3D 三维地下开挖应力分析模块Swedge 三维边坡面土楔分析模块Unwedge 地表以下土楔稳定性分析模块RocData 岩石、土和不连续体强度分析模块RocSupport 岩石支护分析模块RocPlane 岩质边坡平面滑移稳定性分析模块RocFall 落石的统计分析模块Settle3D 三维固结沉降分析软件Examine TAB 片状矿体三维应力分析模块CPillar 顶梁稳定性分析模块特点:Rocscience与大名鼎鼎的E. Hoek教授密切相关, 在官网上可以下载其著作和相关论文. 该系列软件比较有特色的是涵盖了整个岩石工程范围, 做得比较好的软件有dips、slide和phase, dips在我国的地质行业已经用得很多了, phase做平面有限元分析是相当不错的, 软件只有60多Mb, 可以在电驴上down 到, 遗憾的是只能进行平面分析.MIDAS Offical WebSite: http://cn. midasuser. com/MIDAS Information Technology Co. , Ltd. (简称MIDASIT)正式成立于2000年9月1日. 1989年由韩国浦项集团成立的CAD/CAE研发机构, 开始开发MIDAS软件, MIDAS IT在不断追求完美的企业宗旨下获得了飞速发展. 目前在韩国结构软件市场中, MIDAS Family Program的市场占有率排第一位, 在用户最满意的产品中也始终排在第一位. 主要模块如下:建筑结构通用分析与设计系统: MIDAS/Gen桥梁工程通用分析及设计系统: MIDAS/Civil楼板与筏式基础分析与设计系统: MIDAS/SDS有限元网格划分与建模系统: MIDAS/FX+隧道工程通用分析及设计系统: MIDAS/GTS特点:韩流来了, 有势不可挡的趋势, 发迹于桥梁模块Civil, 几乎占领了国内桥梁设计的市场, 令同济的“桥梁博士”软件渐渐淡出. 近年来, 大举向隧道市场进发, 让日本软脑株式会社的2D-σ, 3D-σ丧失了已有的光芒. GTS基于有限元法, 可以进行三维的隧道设计分析, 提供全中文的操作界面, 优势明显, 并且提供强度折减法计算边坡稳定性.Plaxis Offical WebSite: www. plaxis. nl/Plaxis由著名的荷兰Delft技术大学研制, 多位国际知名的学者参与开发, 其中包括清华大学宋二祥教授. 拥有全球超过6000位以上正版用户, 计算结果得到广泛的认可,采用了高级的土体本构模型, 以模拟土体的非线性和时间相关型和各向异性, 采用了独特的方法计算静水孔隙压力和超静水孔隙压力, 因此可以用于分析非饱和土渗流问题, 采用了独特的方法用于土－结构相互作用问题的分析, 程序界面友好, 可以使用户可在很短的时间内成为有限元分析的行家里手中利器. 主要模块如下:平面有限元分析程序Plaxis三维隧道分析程序Plaxis 3D-Tunnel三维基础工程分析程序Plaxis 3D-Foundation动力分析模块Plaxis Dynamic渗流模块PlaxFlow特点:plaxis系列软件在全球都很出名, 尤其是在东南亚的设计市场享有盛誉. 以其操作简单, 计算快捷实用, 广为设计人员喜爱. 8. 0以后的产品推出了中文操作界面和手册. plaxis在土方面的分析功能比较突出, 操作起来也很方便, 学习门槛较低, 是一门难得的入门级土工有限元分析软件.Z_Soil. PC Offical WebSite: www. zace. comZ_Soil. PC由瑞士Zace Services Ltd从1984年开始研制. Z_Soil.PC 是迄今为止功能最为强大的岩土工程有限元计算程序之一, 能够分析几乎所有的岩土工程问题, 还是全球第一款完全整合的岩土有限元分析软件, 使用统一的方法进行稳定性、固结、渗流、蠕变、开挖和土－结构共同作用等不同的岩土问题, 完全模拟岩土工程中的自然过程, 而不需要将软件分割成为各个功能单一的计算模块, 还能够进行结构工程(房屋、桥梁等)的有限元仿真计算, 所以特别适于解决土-结构共同作用问题；即使单独用于解决结构工程问题, 相比于专业的结构仿真分析软件也毫不逊色.特点:Z_Soil. PC近年来进入中国市场, 以土方面的三维分析出名, 具体情况还是雾里看花, 感兴趣的可以上官网下载DEMO程序玩玩.ITASCA Offical WebSite: http://www. itasca. cn/www. itasca. comP. A. Cundall教授作为离散元法的奠基人, 成立了HCItasca集团, 开发了世界上使用范围最广、应用最普遍的岩土工程专业软件, 这些程序的共同特点如下:针对岩土体问题开发、但不限于岩土体问题, 可以解决大变形、甚至几何形态破坏问题, 可以追踪记录破坏过程, 多种岩土本构地质结构面模拟, 真时间历程动力模拟, 地下水模拟, 内置外接程序语言满足用户特定要求.主要模块如下:FLAC2D/FLAC3D 岩土体工程高级连续介质力学分析软件UDEC/3DEC 高级非连续力学分析软件PFC2D/PFC3D 为类岩土材料和粒状系统设计的2D/3D微观力学离散元分析软件特点:ITASCA家族大有岩土分析王者, 舍我其谁的气势. 可以说, 它是完全为岩土量身定做的软件. ITASCA的产品中最广为人知的便是FLAC, 我校的最早版本是由罗济章教授带回的FLAC 2. 0, 罗教授的手写翻译稿(手册)是FLAC入门的难得教材. 目前关于FLAC的中文资料很少, 就一本红皮的刘波, (美)韩彦辉编著的《FLAC原理、实例与应用指南》和机械工业出版社的《FLAC3D实用教程》, 前者实际上就是手册的翻译, 而且还有错, 后者没有看过. 总的来说, FLAC的功能是强大, 但是FLAC2D和3D的命令有差异, 学习起来是个障碍, 几何建模也很困难, 另外, 近年来有学者专门对FLAC方法本身进行了探讨(详见刘建华, 朱维申的文章), 其计算误差值得关注；关于UDEC, 是离散元法商业化最成功的软件；关于PFC, 是一款颗粒流软件, 计算的范围还无法达到工程范围, 仅仅在试件的破坏分析上有突出的功能, 依赖于计算机硬件技术的发展(涉及的单元数目太多, 类似与RFPA, 但数值方法不一样)./li100100100/blog/item/aacb0adc32dfa63f5882ddf4.ht ml。
FLAC3D500培训教程1.引言FLAC3D500是一款基于三维快速拉格朗日法的岩土工程数值分析软件，广泛应用于岩土工程、地质工程、矿业工程等领域。
本教程旨在帮助用户了解FLAC3D500的基本操作和功能，为实际工程问题提供有效的数值模拟解决方案。
2.FLAC3D500软件安装与启动2.1软件安装请确保您的计算机满足FLAC3D500的运行要求。
然后，从官网FLAC3D500安装包，按照提示完成安装。
2.2软件启动安装完成后，在开始菜单中找到FLAC3D500，启动。
软件启动后，您将看到主界面。
3.FLAC3D500基本操作3.1创建新项目“文件”菜单，选择“新建项目”，在弹出的对话框中输入项目名称，“确定”创建新项目。
3.2导入模型“文件”菜单，选择“导入模型”，在弹出的对话框中选择模型文件（.flac3d或.f3grid），“打开”导入模型。
3.3设置模型参数在“模型”菜单中，可以设置模型的基本参数，如材料属性、边界条件、初始应力等。
3.4创建网格在“网格”菜单中，可以创建和编辑网格。
选择“创建网格”，在弹出的对话框中设置网格参数，“确定”网格。
3.5设置分析类型在“分析”菜单中，选择分析类型（如静态分析、动态分析等），并设置相应的分析参数。
3.6运行分析在“分析”菜单中，选择“开始分析”，软件将开始计算。
计算过程中，您可以在“输出”菜单中查看计算结果。
3.7结果查看与导出分析完成后，您可以在“输出”菜单中查看计算结果，如位移、应力等。
还可以将结果导出为文本、图片等格式。
4.FLAC3D500高级功能4.1参数化分析通过参数化分析，可以方便地研究不同参数对计算结果的影响。
在“分析”菜单中，选择“参数化分析”，设置参数范围和步长，“开始分析”进行计算。
4.2剖面分析剖面分析可以帮助用户更好地了解模型内部的应力、位移等分布情况。
在“分析”菜单中，选择“剖面分析”，设置剖面位置和方向，“开始分析”进行计算。
GPTSim油藏数值模拟软件简介——让数值模拟更实用GPTSim是一款功能强大的数值模拟软件。
可模拟多种油藏类型、多种开发方式、多种井型、多种水体类型，具备重启、网格加密、井筒PVT、多相流运算等常用功能。
GPTSim由前处理模块、运算与监测模块和后处理模块三大模块组成。
其核心运算与监测模块根据油藏开采方式不同又分为黑油模块Exodus，热采模块Exotherm，聚合物调驱模块Exopolymer。
前处理模块包括数字化图、历史数据输入以及前处理器，帮助用户处理数据、构建地质和流体模型、输入历史数据和井事件，最终建立数值模型。
在运算主模块中，模拟器采用全隐式算法，根据模型实时的组分数自动调整运算方法，运算速度快、收敛性强、结果可靠。
提供运行状态监测功能，用户可以实时监测运行状态和运行结果。
后处理模块为用户提供丰富便捷的成图、成表、二维三维显示功能。
此外GPTSim软件还提供税前经济评价功能，协助用户进行经济评价及方案优选。
GPTSim功能GPTSim工作流程GPTSim主要特点■功能齐全，支持多种油藏的多种开发方式黑油模块Exodus：支持黑油、组分、煤层气、双孔双渗等多种类型油藏的多种开发方式。
三维水力压裂模板分析、气井集输管线节点分析及辅助历史拟合功能独具特色。
热采模块Exotherm：支持蒸汽吞吐、SAGD、蒸汽驱、火烧油层、携砂冷采、VAPEX等稠油油藏和双孔双渗类型油藏的多种开发方式，井筒离散化功能可模拟SAGD多油管柱蒸汽循环预热功能和单井热损失分析。
是目前唯一能模拟多油管柱的热采数值模拟软件。
聚合物调驱模块Exopolymer：模拟注聚过程中油藏内的多种物理化学现象。
具有调剖、不同分子量聚合物分质注入和混合驱油模拟功能。
多种分子量聚合物及弹性处理在行业内处于领先地位。
■表单式、流程化数据输入方式可以直接与Excel进行交互，软件中所有表格的顶部都给出表格各项输入的说明，可详细说明参数的名称、意义、单位以及相关的算法，极大方便用户操作。
AquiferTest软件在抽水试验中的应用AquiferTest软件在抽水试验中的应用引言：地下水是人类生活和工业生产中不可或缺的重要资源。
为了科学、高效地管理和利用地下水资源，地下水抽水试验成为一个必要的环节。
随着计算机技术的发展，各种地下水流动模型和软件工具得到了广泛应用。
其中一款重要的软件工具就是AquiferTest，它被广泛应用于地下水抽水试验的数据分析和模拟过程。
本文将介绍AquiferTest软件的基本原理、应用方法以及其在地下水资源管理中的重要意义。
一、AquiferTest软件的基本原理AquiferTest软件是一款基于单井原理的数值模拟软件，用于分析地下水抽水试验数据。
其基本原理是基于地下水流动方程和井孔流动方程，借助计算机模拟地下水的流动过程。
通过建立适当的数学模型和设定参数，软件能够模拟地下水的压力变化和流量变化，从而对地下水资源进行评估和管理。
二、AquiferTest软件的应用方法使用AquiferTest软件进行抽水试验的数据分析可以分为以下几个步骤：1. 数据导入与测定点设置：首先将实际抽水试验的数据导入软件中，并设置相关的测定点和参数。
2. 地下水模型建立：根据实际情况，通过软件设定适当的地下水模型。
包括选择适合的地下水流动方程、边界条件和初值设定等。
3. 研究参数设置：根据实际需求，设定研究的关键参数，如渗透系数、孔隙度等。
软件将根据这些参数进行模拟计算。
4. 模拟计算与结果分析：软件将根据设定的参数和模型进行模拟计算，并生成模拟结果图表。
根据模拟结果进行数据分析，评估地下水的可持续利用性和资源量。
三、AquiferTest软件在地下水资源管理中的应用意义AquiferTest软件在地下水资源管理中具有重要的应用意义。
首先，在地下水资源评估中，软件能够通过对抽水试验数据的分析，对地下水资源的储量、补给量和消耗量进行准确评估，为科学决策提供依据。
其次，在地下水资源开发与利用中，软件能够通过模拟地下水流动过程，预测地下水位下降速度和补给能力，从而合理规划地下水开采方案，保障地下水资源的可持续利用。
