STARS熱采及化學驅(qū)模型用戶指南

1、STARS熱采及化學驅(qū)模型用戶指南前 言概述這個說明分為下面幾個部分：- STARS 2002.10 版和 2001.10 版之間的重要改變。- 與 STARS 先前版本數(shù)據(jù)的不兼容性。- STARS 2002.10 版的新增關(guān)鍵字。- 現(xiàn)有關(guān)鍵字功能的加強。- 新數(shù)據(jù)文件- STARS簡介STARS 2002.10 版和 2001.10 版之間的重要改變井的管理模式STARS 2002版首次用同一口井管理模式。并增加了一些新的特征和數(shù)據(jù)語法的修正。最重要的新特征是井組的控制和一些額外井的操作類型。這些油田規(guī)模的數(shù)據(jù)語法修正是非常廣泛的。數(shù)據(jù)前處理將自動修正先前STARS版本的語法。新水層模型

2、STARS 2002版首次用水層模型。并增加了一些新的特征和數(shù)據(jù)語法的修正。最重要的新特征是能使用更工業(yè)化的水層模型，象Caeter-Tracy。數(shù)據(jù)語法的轉(zhuǎn)換能輕松手動完成。數(shù)據(jù)前處理模型能修正先前STARS版本的語法。相滲縮放比例相對滲透率飽和度節(jié)點已經(jīng)被分成更家工業(yè)化標準的臨界/原始的或者殘余的/非還原值。新的關(guān)鍵詞允許用戶單獨修改新的節(jié)點。缺省時，保留先前的修改。當節(jié)點被分開，節(jié)點外區(qū)域比先前處理的更得當。重油的縱向平衡重力毛管力縱向平衡選項能解決當油比水重時的問題，此時，底部是油，中間是水。多初始化區(qū)重力毛管力縱向平衡選項可用于多個不關(guān)聯(lián)的區(qū)域，每一個都有自己的界面深度和參考壓力。新

3、構(gòu)成巖石力學選項構(gòu)成巖石力學選項（*GEOMECH）中的網(wǎng)格的限制已經(jīng)大大減少了。另外，應(yīng)力/張力方程能通過使用CMG的矩陣解法AIMSOL來解，是大量網(wǎng)格的計算更加有效。head calculation在2001版之前的STARS，在注入井中在head 計算中用塊屬性，從2002版開始，head 計算使用注入流體的屬性。改進的收斂本版本極大改進了收斂性。與 STARS 先前版本數(shù)據(jù)的不兼容性對于現(xiàn)有的 STARS 數(shù)據(jù)文件，為了在 2002 版下正確運行，必須進行下述強制數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。不再受支持的關(guān)鍵詞-*WIOLD 井的管理中不可用-*WATER/GAS （*OPERATE的子關(guān)鍵詞）: 井的

4、管理中不可用-*TINJOV用*TINJW 代替-*HEATLOSS： 用*PHWELLBORE 代替-*PTUBE 和*TABLE （*PHWELLBORE的子關(guān)鍵詞）： 使用 *SAMODEL-*RTI， 等 （井筒熱損失模型）： 用 *SAMODEL 代替-*AQH， 等 （水層模型）：在油藏描述章節(jié)中用水層模型-*GROUPWT: 用 *REPORTING-GROUP 代替-*CONSTRNCHK: 用 *MRC-RESET 代替-*KRCYC （*INJ_C_SWT和 *PROD_C_SWT子關(guān)鍵詞）-*BLOCKP （*OUTSRF *WELL子關(guān)鍵詞）-*LAYLIQ, *LAY

5、GAS, *TYPECOMP, *BRIEF (*OUTPRN *WELL 子關(guān)鍵詞)井的管理STARS采用了先進的井的管理模型。語法需要改變的細則列在“2002版本前的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換”中，“井和循環(huán)數(shù)據(jù)”的第一節(jié)，此處不再重復(fù)。注意：即使數(shù)據(jù)跟從前版本中的一樣，在運行限制和生產(chǎn)井或注入井之間的轉(zhuǎn)換也有不同。在修改的過程中，（參閱井和循環(huán)數(shù)據(jù)中的IMEX循環(huán)數(shù)據(jù)的配伍性）。 水層模型STARS采用了先進的水層模型。語法需要改變的細則列在“2002版本前的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換”中，油藏描述中的關(guān)鍵詞*AQUIFER中，此處不再重復(fù)。注意，即使數(shù)據(jù)跟從前版本中的一樣，在辦分析方式也有不同。在修改的過程中，STARS

6、能將大部分井的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為IMEX數(shù)據(jù)集。數(shù)據(jù)前處理可將2001版的數(shù)據(jù)文件轉(zhuǎn)換為新版本能接受的語法。天然裂縫選項關(guān)鍵詞*FRACVOL只要要有一條裂縫。在先前的版本中，最后一個數(shù)字是裂縫的體積分數(shù)。相對滲透率比例尺飽和度終端被分為臨界/初始，導(dǎo)致一些關(guān)鍵詞的改變和可被接受數(shù)據(jù)類型的改變。*OUTSRF *GRID的子關(guān)鍵詞*SWC and *SGC被*SWCON 和 *SGCRIT 分別代替。超過1的*KRWRO將會得到一個警告，但krw 還會跟從前一樣。初始值不等于臨界值和網(wǎng)格塊在臨界值之外的數(shù)據(jù)有不同。相應(yīng)的終端飽和度被修正。數(shù)據(jù)“no w/o entry has krow=0” 和 “S

7、lc<Swc” 在以前的版本中是允許的，但是在本版本中視為致命錯誤。注入液體的溫度在本版本中，關(guān)鍵詞*TINJOV已經(jīng)過時，*TINJW取而代之，因為在一口井中，同一時間只能注入一種流體。當使用*TINJOV，會產(chǎn)生警告信息，提示要采取的行動。如果不用前處理，用戶應(yīng)將*TINJOV變?yōu)?TINJW，因為*TINJOV不會被未來的版本接受。數(shù)據(jù)前處理將會將*TINJOV變?yōu)?TINJW。井筒熱損失過去版本中，循環(huán)數(shù)據(jù)中的*HEATLOSS激活井筒熱損失。如今，此項功能由關(guān)鍵詞 PHWELLBORE代替。參閱“井和循環(huán)數(shù)據(jù)”中*PHWELLBORE一節(jié)中的“*HEATLOSS模型轉(zhuǎn)

8、換文件”。該轉(zhuǎn)換不能由前處理來轉(zhuǎn)換，須手動轉(zhuǎn)換。STARS 2002.10 版增加的新關(guān)鍵字1 “INTEREGION”和“INTYPE”可讓用戶定義多個初始化區(qū)域，“OUTSRF*GRID”的子關(guān)鍵詞“INSETN”可讓用戶在“RESULT”中以圖形的形式看區(qū)域分布情況?！啊崩又锌烧f明這點。2 關(guān)鍵詞“*RXCMPFAC”允許用戶根據(jù)組份摩爾分數(shù)來設(shè)置反映速度。3 *K_SURF和*KL_SURF 允許用戶使用自己的K因子。4 *DIM的子關(guān)鍵詞*MDPTCN能代替相應(yīng)的缺省值。5 井管理模型中有很多新的關(guān)鍵詞。6 *AQMETHOD，*AQPROP，*AQLEAK，*HEPROP和*AQ

9、FUNC允許用戶在“油藏描述”段中定義水層?，F(xiàn)有關(guān)鍵字的增強1 日期不再缺省。如果沒有日期，用RESULTS看圖時就不能現(xiàn)實時間。用戶能再次重復(fù)先前的操作。2 *REFPRES， *REFDEPTH， *REFBLOCK， *DWOC 和 *DGOC 被分配給多初始化區(qū)域。3 初始條件段的*PBC 是手動輸入，輸入輸出控制和組份屬性中的K因子定義的*OUTPRN *GRID的子關(guān)鍵詞*BPP已經(jīng)改善。4 固相濃度的增加受到限制，流體屬性不能變成負數(shù)，但可以變?yōu)?。參閱“組份屬性”中的“次主要化學反映數(shù)據(jù)”手冊中的“最大固相體積”和附件F.8。5 *SECTOR定義扇區(qū)的空間分布，可在RESUL

10、TS 中觀看。6 可變滲透率選項手動輸入。關(guān)鍵詞*PERMULI/J/K 從*DILATION頁轉(zhuǎn)到可變滲透率頁中。 7 *ELBOUND （附件G電加熱）和*ADHEAT 可接受更多UBA格式。8 The list of sector statistics 已經(jīng)更新，被放在輸入輸出控制段中。另外SOR 和 OSR,兩者都是即時的和累積的，都在扇區(qū)中可用。9 完井時，部分網(wǎng)格，0孔隙度網(wǎng)格，UBA range ordering和熱容缺省。10 數(shù)據(jù)循環(huán)段的*KRTYPE， *THTYPE 和 *VSTYPE 正確服務(wù)于重起運行。11 對 *VERTICAL *DEPTH_AVE 來說，整個油藏

11、最大/最小厚度不包括無效網(wǎng)格。當界面深度在油藏外時，有個過渡區(qū)。另外，氣區(qū)的So被設(shè)置為Soirg 而不是Soirw。12 *VERTICAL *DEPTH_AVE 服務(wù)于當油比水重時。13 當*REFBLOCK 和 *REFDEPTH 在同一個初始化區(qū)出現(xiàn)時，*REFBLOCK被忽略。14 *NINEPOINT 不能與*GRID *CORNER一起使用。先前版本，沒有檢查，但結(jié)果不正確。15 *TRANSIJ- 和 *TRANSIK- 數(shù)據(jù)不再被忽略。*TRANSIJ+手冊描述被改進，并被放置在其它油藏屬性數(shù)據(jù)段中。另外， *TRANSI/J/K 和 *TRANLI/J/K 匹配其它CMG模

12、塊，是后處理。16 天然裂縫選項被改進，內(nèi)部計算與其它CMG模塊一致。關(guān)鍵詞*FRACVOL不再需要裂縫體積分數(shù)。17 對手冊進行補充：井和井組管理控制，內(nèi)存最小化。新的數(shù)據(jù)文件例子在 目錄中可以找到這些文件，這里的 vv 是特定版本號。在cmg/stars/2001.vv/tpl/cvfe 目錄中可以找到這些文件，這里的 vv 是特定版本號。CVFE的licesnse是獨立的。STARS 概述簡介STARS是一個三維，多組分，熱采，蒸汽添加劑的模擬軟件。網(wǎng)格系統(tǒng)可以是：直角坐標，圓柱坐標，變深度/變厚度坐標，使用這些網(wǎng)格系統(tǒng)可進行任何可能的二維和三維設(shè)置。STARS的一些新的特點為:包括泡沫

13、的分散組分分散組份概念: 一相穩(wěn)定地分散在另一相內(nèi)，如液滴，氣泡和片狀物，在油藏模擬規(guī)模下可處理為存在于攜帶相中的組份，提供了模擬聚合物，凝膠，微粒，乳狀液，泡沫獨特視點。這些概念與靈活的組分物性輸入軟件包配合使用，如吸附，堵塞，非線性粘度，分散，非平衡的質(zhì)量傳遞，允許用戶通過選擇輸入數(shù)據(jù)來設(shè)計復(fù)雜現(xiàn)象的合適的模擬模型。特別是，對泡沫有兩種模擬方法：A)機理模型，可直接模擬巖芯實驗詳細觀察到的泡沫的產(chǎn)生，傳播，合并。B)經(jīng)驗?zāi)Ｐ?，更適應(yīng)于對泡沫的研究和油田先導(dǎo)試驗區(qū)的歷史擬合，第一種方法可用于校正經(jīng)驗?zāi)Ｐ汀Ｌ烊涣芽p油藏根據(jù)研究的機理或開采過程，可使用四種模型模擬天然裂縫油藏內(nèi)的流動：雙孔隙度的

14、DP，雙滲透率的DK，相互作用的MINC，垂向細分多層的VR?；窘疲赫J為裂縫性油藏存在裂縫與基巖二種介質(zhì)。裂縫孔隙體積和儲量小，是主要的流動通道，基巖的流動傳導(dǎo)率低而具有較高的存儲能力。關(guān)于基巖-基巖和基巖-裂縫流動的詳細描述及相應(yīng)的模擬模型在STARS技術(shù)手冊中有更詳細的討論。自適應(yīng)隱式STARS有全隱和自適應(yīng)隱式兩種。對大部分問題，僅有少數(shù)網(wǎng)格塊要求全隱式，絕大多數(shù)網(wǎng)格塊要求顯式。自適應(yīng)隱式適合于錐進問題和非均質(zhì)嚴重的層狀油藏及高滲薄層。通過使用自適應(yīng)隱式選項，由于時間步長與全隱式方法接近，因而節(jié)省時間1/31/2，STARS能動態(tài)選擇網(wǎng)格。全隱式的井用全隱式的方法求解井底壓力和井網(wǎng)格

15、的變量。對于高度的層狀油藏的多層完井，這種方法消除了收斂性的困難。井的控制，約束功能十分強，可確定最大，最小井底或井口壓力，產(chǎn)量，氣油比等，當違反了一個約束時，可根據(jù)用戶的要求選擇新的約束。矩陣的解法解法稱為AIMSOL，不完全的高斯分解作預(yù)處理，GMRES加速。AIMSOL是針對自適應(yīng)隱式的雅可比矩陣。對于大多數(shù)應(yīng)用計算，STARS選擇的缺省控制參數(shù)就十分有效，因此用戶并不需要具有關(guān)于矩陣解法的詳細知識。局部直角坐標網(wǎng)格加密有兩種方法可用于局部網(wǎng)格加密，這些選項可在油田規(guī)模的模擬中用于研究近井區(qū)域的影響，這種技術(shù)也能對靜態(tài)裂縫進行有效的模擬。在任何一種方法中，用戶指明要細分網(wǎng)格的區(qū)域，網(wǎng)格間

16、的連接，傳導(dǎo)率就會自動計算。矩陣求解程序可對所有的附加項正確處理。靈活的網(wǎng)格系統(tǒng)可使用幾種網(wǎng)格選項，有直角坐標，圓柱坐標，變深度/變厚度坐標，無論二維和三維均可以使用這三種坐標系。水層模型可以通過增加僅含有水的邊界網(wǎng)格的方式，或是使用半解析的水體模型對水區(qū)進行模擬。當水層的大小和位置清楚，并且使用相對少量的附加網(wǎng)格就可以將水區(qū)包括在油藏模擬之中時，使用前一種方法是十分有用的。對于大的，甚至無限大的水層，需要對水侵量進行近似計算，而通過增加油藏邊界網(wǎng)格的方法又不可行時，后一種方法更加有用。當油藏流體侵入水區(qū)時，則需要兩種方法的結(jié)合。輸入/輸出單位可以確定 SI，礦場(英制)和實驗室三種單位。繪圖

17、CMG 的圖形系統(tǒng) RESULTS，使用 SF2文件系統(tǒng)繪圖輸出，作為模擬輸出的后處理部分。RESULTS 也可以用于輸入數(shù)據(jù)準備，包括網(wǎng)格的設(shè)計。離散化井筒水平井技術(shù)的優(yōu)點與其逐漸被更加廣泛地接受，提出了許多新的問題需要油藏模擬模型處理。特別是當其水平井筒較長時，由于不穩(wěn)定性，粘性壓力降，不同的多相流方式，因而產(chǎn)生了沿井筒注入指數(shù)和生產(chǎn)指數(shù)的非均勻性。STARS通過離散化井筒流動，提供了處理這些問題的有效且一致的方法，并且井筒網(wǎng)格與油藏流動問題的聯(lián)立求解可解決這些問題。在每個時間步結(jié)束時，使用適當?shù)亩嘞嗔鲃雨P(guān)系式以一種顯式方式調(diào)整井筒流動情況。巖石力學模型幾個實際生產(chǎn)情況依賴于這樣的事實，生

18、產(chǎn)層對應(yīng)于對其施加的應(yīng)力動態(tài)地改變。這包括：塑性變形，剪切膨脹，注入/生產(chǎn)吞吐的壓實驅(qū)動，高壓注入產(chǎn)生裂縫，近井地層的破裂與出砂。由三個子模型構(gòu)造的巖石力學模型可以處理以上的問題。地質(zhì)力學模型與油藏模型的連接為顯式的。這樣就增加了這個模型的靈活性與兼容性，而減少了計算費用。動態(tài)內(nèi)存管理通過對數(shù)據(jù)的預(yù)先掃描，以獲得信息計算所需的內(nèi)存空間，并且在運行時進行內(nèi)存分配，這樣做的優(yōu)點是：a) 對所有用戶可以使用同一個執(zhí)行程序。b) 在大規(guī)模計算時，對網(wǎng)格數(shù)或井數(shù)沒有限制。c) 對于不使用的主要選項不分配內(nèi)存，允許對可用內(nèi)存進行更有效地使用。d) 改進了矩陣求解存儲需求的估算，與靜態(tài)內(nèi)存分配情況相比只需分

19、配較少內(nèi)存。指南引言該指南可引導(dǎo)新用戶進入關(guān)鍵字輸入系統(tǒng)。它并不能代替這個文檔中的參考用戶手冊。在該指南中只對一些特定的關(guān)鍵字和問題進行了討論。用戶手冊中包含了每個關(guān)鍵字的詳細描述，而指導(dǎo)段只是解決在建立數(shù)據(jù)文件時可能出現(xiàn)的如何做的問題。STARS 使用你初始建立的數(shù)據(jù)文件，然后生成其他三個文件。STARS 的每次運行產(chǎn)生一個文本輸出文件(OUT)，一個 SR2 索引文件(IRF)，和一個 SR2 主文件(MRF)： +-+ | | -> 輸出文件 | | 數(shù)據(jù)文件 -> | STARS | -> 索引輸出 | | | | -> 主結(jié)果輸出 +-+ 如果希望進行重新啟動

20、運行，則需要其它幾個存在的文件，同時產(chǎn)生另外三個文件，具體說明見下圖： +-+ 數(shù)據(jù)文件 -> | | -> 輸出文件 | | 索引輸入 -> | STARS | -> 索引輸出 | | 主結(jié)果輸入 -> | | -> 主結(jié)果輸出 +-+ 關(guān)鍵字輸入系統(tǒng)的數(shù)據(jù)組當你使用關(guān)鍵字輸入系統(tǒng)建立數(shù)據(jù)文件時，有幾點應(yīng)當記住：a)在關(guān)鍵字輸入系統(tǒng)中，有9個不同的數(shù)據(jù)組。b)這些數(shù)據(jù)組必須遵循下列順序輸入: 輸入/輸出控制 油藏描述 其他油藏性質(zhì) 組份性質(zhì) 巖石，流體數(shù)據(jù) 初始條件 數(shù)值計算方法控制 巖石力學模型 井的數(shù)據(jù)和循環(huán)數(shù)據(jù)。c)屬于各組的關(guān)鍵字不能出現(xiàn)在其他組內(nèi)

21、，除非是在某些特殊情況下。通常是在井的數(shù)據(jù)和循環(huán)數(shù)據(jù)組中某些別的數(shù)據(jù)需要改變。d)同樣，也應(yīng)注意關(guān)鍵字在組內(nèi)的輸入順序。如何讀關(guān)鍵字的語法每個關(guān)鍵字都有語法，也就是確切的字符，選項，以及關(guān)鍵字處理程序能夠接受的順序，一旦你了解了這些少量的語法規(guī)則，你就能夠?qū)@本手冊中每個關(guān)鍵字的形式進行解釋。在圓括號內(nèi)包含的項是可選擇的。也就是你可以輸入這些項也可以不輸入，但不要把圓括號放在你的數(shù)據(jù)中。例如，對于 *RANGECHECK 關(guān)鍵字的語法是：*RANGECHECK(*ON | *OFF)這意味著如下形式是可以接受的：*RANGECHECK *RANGECHECK *ON*RANGECHECK *O

22、FF垂直線是 或，并將選擇列表中的項分開?；ɡㄌ?表示任何數(shù)量的項列表，例如，iw 表示井序號 iw 的一個任意列表。在一個關(guān)鍵字下面一行花括號中的項列表，表示一個任意長度的表，例如，油水相對滲透率表。*SWT Swkrwkrow(Pcow)表示可以輸入任意多行的 Sw, krw 和 krow(以及可選擇的 Pcow)，只要有足夠的空間。賦值給網(wǎng)格的一種性質(zhì)將使用數(shù)組表示，例如對孔隙度，ARRAY： *POR這說明 *POR 關(guān)鍵字必須使用一個網(wǎng)格數(shù)組讀入選項。對于網(wǎng)格數(shù)組，你可能見到的另一種語法是*PORGRID某些關(guān)鍵字需要對每個組份一個數(shù)字，這將表示為*KEYWORDncomp*KEYW

23、ORDnumy*KEYWORDnumx這里的 ncomp, numy 和 numx 是在 *MODEL 關(guān)鍵字下確定的，在這個關(guān)鍵字下定義了組份列表。一個冒號表示一個范圍，使用它最頻繁的地方是對 I-J-K 地址，在 I 方向，i1(：i2)表示一個數(shù) i1，或是一個范圍 i1:i2，當然這個范圍必須適合一定的背景。這里，i1 和 i2 必須在 1,ni 之間，并且 i1 不能大于i2(ni = I 方向網(wǎng)格)。一個單獨的組份可通過序號或名稱表示，comp_num需要一個通過 *MODEL 關(guān)鍵字定義的組分序號，通常comp_des(組份指示符)意味著既可以使用組分序號，也可以使用名稱(在 *

24、COMPNAME 關(guān)鍵字中給定)。如何對你的數(shù)據(jù)文件建立文檔方式使用這些關(guān)鍵字建立你的數(shù)據(jù)文件文檔方式： a) *TITLE1, b) *TITLE2, c) *TITLE3 d) *CASEID. 它們必須位于輸入/輸出控制段。這些關(guān)鍵字是可選擇的，可以不包括在數(shù)據(jù)文件中，然而它們對于文件的文檔化以及區(qū)別相似的數(shù)據(jù)文件是十分有用的，至少應(yīng)使用一個標題，所有的標題和情況標識必須包括在單引號之間。*TITLE1 和 *CASEID 均用于模擬結(jié)果文件系統(tǒng)，這一系統(tǒng)用于產(chǎn)生模擬結(jié)果的圖形，*TITLE1 最長可以是40個字符，而 *TITLE2 和 *TITLE3 每個最多允許為80個字符，而 *

25、CASEID 則僅限于 8 個字符。你也可以使用兩個關(guān)鍵字標識符即“*”在你的數(shù)據(jù)文件中插入注釋，注釋可以出現(xiàn)在數(shù)據(jù)文件中的任何地方。例如： *TITLE1 'Simulation Run #1 - 1989-01-23' *TITLE2 'Dual Porosity Problem using the MINC option' *TITLE3 'This is a 12 x 12 x 10 cartesian grid system' *CASEID 'RUN1' * 如果這些標題行沒有足夠的空間用于這個數(shù)據(jù)文件 * 的文檔化，

26、你也可以使用注釋來描述你輸入的數(shù)據(jù)。 * 這樣你就可以在這里或其它任何地方加入附加信息。如何執(zhí)行重新啟動運行什么是重新啟動文件？重新啟動文件包含一定的信息，這些信息允許模擬繼續(xù)進行另一次運行。為什么你需要做重新啟動運行？由于下述原因你可能想重新啟動：a) 做敏感性研究或歷史擬合，b) 改變井的工作制度，c) 在做一個較大的，時間較長的作業(yè)之前，執(zhí)行一個短的模擬運行以觀察結(jié)果是否滿意。d) 為在一系列運行中節(jié)省執(zhí)行時間，例如：你已經(jīng)完成了一個模擬運行并且初步結(jié)果看上去不錯，現(xiàn)在你想進行預(yù)測運行。因為在初始運行中你已經(jīng)生成了重新啟動記錄，你可以從你的運行中選擇一個時間步并且重新啟動模擬，模擬軟件并

27、不需要在開始時啟動，而是從你選擇的時間步開始繼續(xù)執(zhí)行。如何進行重新啟動運行？重新啟動記錄是可選擇的并不是必須要寫的，但是如果你計劃做重新啟動，你就需要在初始運行中生成重新啟動記錄。為了進行一個重新啟動運行：a) 在第一次運行的輸入/輸出控制段或循環(huán)數(shù)據(jù)段中使用 *WRST關(guān)鍵字， *WRST 用于說明寫重新啟動記錄的頻率。首先運行這個文件，結(jié)果文件包括一個 IRF 文件和一個 MRF 文件，也可能有一個 RRF 文件。b) 將第一個數(shù)據(jù)文件復(fù)制為另一個文件名(如果你使用了 *INCLUDE 選項，可能只是主數(shù)據(jù)文件)，最好使用一個類似的名稱(例如，case1a.dat, case1b.dat)

28、，不要改變?nèi)魏卧械姆茄h(huán)數(shù)據(jù)(下面的注釋例外)。在數(shù)據(jù)文件的輸入/輸出控制數(shù)據(jù)段加上關(guān)鍵字 *RESTART，如果你不希望交互式地提示輸入重新啟動 IRF 文件名，使用 *FILENAMES *INDEX-IN 確定文件名。c) 對循環(huán)數(shù)據(jù)進行需要的修改，但只是對重新啟動時間之后的時間進行修改。如果必要的話，增加最大時間步數(shù)，或是不改變 *MAXSTEPS。d) 進行第二次運行，如果對你提示，輸入第一次運行的 IRF 文件名。 例： *RESTART 30 *WRST 10 在重新啟動中可以改變什么在重新啟動中最安全的改變是對于循環(huán)數(shù)據(jù)段中的哪些數(shù)據(jù)。下面的數(shù)據(jù)只影響網(wǎng)格間的流動或源/匯項，

29、可以在重新啟動中慎重地改變。a) 化學反應(yīng)和部分平衡反應(yīng)。b) 巖石流體數(shù)據(jù)，但不包括吸附。最好的方法是使用 *RPT 定義多個巖石類型，然后在循環(huán)數(shù)據(jù)段中使用 *KRTYPE 進行賦值。c) 粘度。d) 絕對滲透率，只要它不影響孔隙度(例如，膨脹)。建議在一個重新啟動中不要人為改變組份性質(zhì)或是油藏特征，因為它將覆蓋模擬軟件建立的一致性，并且會產(chǎn)生以后不可重現(xiàn)的結(jié)果。在重新啟動中改變與時間無關(guān)但影響儲量的數(shù)據(jù)(例如，密度，K值，網(wǎng)格大小和孔隙度)，會引起在重新啟動運行第一個時間步不能解決的物質(zhì)平衡誤差，不建議也不支持覆蓋物質(zhì)平衡檢查而通過這個問題。在重新啟動中不能改變特定歷史的定義。在重新啟動

30、中不能改變 *TFORM 選項和 *ISOTHERMAL 設(shè)置，這意味著不能從一個等熱運行重新啟動一個非等熱運行?？刂拼蛴≥敵鑫募膬?nèi)容控制輸出文件內(nèi)容的打印時，需使用關(guān)鍵字： a) *WPRN b) *OUTPRN 這些關(guān)鍵字必須出現(xiàn)在輸入/輸出控制段中，也可能在以后參數(shù)改變時，出現(xiàn)在井的數(shù)據(jù)段中。 *WPRN 控制打印頻率，打印內(nèi)容包括網(wǎng)格數(shù)據(jù)，井的數(shù)據(jù)和計算方法控制數(shù)據(jù)，例如牛頓迭代和時間步的收斂情況。如果不要求在輸出時打印網(wǎng)格，區(qū)段和井的數(shù)據(jù)，則將打印頻率設(shè)置為零。 例： *WPRN *WELL 0 *WPRN *GRID 0 *WPRN *SECTOR 0 假如它們之中的某些不出現(xiàn)在

31、數(shù)據(jù)文件中，缺省情況是在每個時間步打印這個信息，這種缺省將會產(chǎn)生非常大的輸出文件，能很快地將計算機設(shè)備的可用空間添滿。*OUTPRN 用于限制打印什么樣的網(wǎng)格數(shù)據(jù)，油藏數(shù)據(jù)和井的數(shù)據(jù)，以及打印多少個性質(zhì)表，實際上你可以列出需要的網(wǎng)格數(shù)據(jù)類型。對井的數(shù)據(jù)有不同的處理，你可以打印出各種可能的信息或是只打印一個井的匯總。使用 *OUTPRN *WELL *ALL 對所有井打印出分層信息，此項為缺省情況。使用 *OUTPRN *WELL *BRIEF 對每口井打印一行匯總。 控制模擬結(jié)果文件的內(nèi)容使用 *OUTSRF 控制模擬結(jié)果文件(SR2)的內(nèi)容。這個關(guān)鍵字可以出現(xiàn)在輸入輸出控制段或是改變參數(shù)后出

32、現(xiàn)在數(shù)據(jù)文件的井數(shù)據(jù)段。如果不要求將網(wǎng)格及井的數(shù)據(jù)輸出到 SR2 文件，則將頻率設(shè)置為零。這可以用于減小文件的輸出量，然而你也可以在隨后的井改變時對輸出頻率進行修改。*OUTSRF 用于限制輸出哪種井的數(shù)據(jù)，網(wǎng)格數(shù)據(jù)和油藏數(shù)據(jù)，你可以要求在給定的網(wǎng)格區(qū)域輸出確定的變量，對于網(wǎng)格信息和井的信息可使用分別的變量表。網(wǎng)格系統(tǒng)描述對網(wǎng)格系統(tǒng)進行描述時，需要使用： a) *GRID b) *DI c) *DJ d) *DK, 可選擇關(guān)鍵字為：e) *DEPTH，*DTOP 和 *DIP。上述列出的關(guān)鍵字必須出現(xiàn)在油藏描述數(shù)據(jù)段中，而且必須出現(xiàn)在數(shù)據(jù)文件中的 *NULL 和 *POR 關(guān)鍵字之前。*GRI

33、D 描述使用的網(wǎng)格系統(tǒng)類型，有三種選擇：規(guī)則直角坐標，變深度/變厚度坐標和徑向圓柱坐標。每種選擇都要求輸入I，J，K三個方向的網(wǎng)格數(shù)。例如： *GRID *CART 10 10 6 *GRID *VARI 10 10 6 *GRID *RADIAL 10 1 15第一個描述一個直角坐標，網(wǎng)格為10x10x6。第二個描述一個變深度/變厚度坐標，網(wǎng)格也是10x10x6。第三個例子描述一個徑向坐標系統(tǒng)用于錐進研究，網(wǎng)格為10x1x15。通常使用關(guān)鍵字 *DI, *DJ 和 *DK輸入網(wǎng)格步長，在這些關(guān)鍵字輸入時必須使用的數(shù)組讀人選項。例如： *GRID *CART 10 10 12 *DK *KVA

34、R 25.0 2*50.0 3*40.0 75.0 3*40 2*50例中采用的是規(guī)則的笛卡爾網(wǎng)格系統(tǒng)，I 和 J 方向的每個網(wǎng)格都是100米寬，而 K 方向的每個層都具有相同的厚度，而各層的厚度互不相同。注意當使用 *KDIR *UP 時，你的數(shù)據(jù)從最底層開始。無效網(wǎng)格的輸入在給定的網(wǎng)格系統(tǒng)中，有兩種方式可指出存在的無效網(wǎng)格:a) *NULLb) *VAMOD這兩個關(guān)鍵字出現(xiàn)在油藏描述數(shù)據(jù)段。在 *NULL后跟一個數(shù)組，如果該網(wǎng)格無效則數(shù)為0，有效網(wǎng)格的數(shù)為1。在下面的例子中，除了 I 方向網(wǎng)格 1 到 4，J 方向網(wǎng)格 1 到 3，K 方向網(wǎng)格 1 到 3，其余都是有效網(wǎng)格。對于這個例子可

35、以使用 *IJK 數(shù)組讀入選項。例如：*NULL *IJK1:10 1:10 1:3 11:4 1:3 1:3 0從例子中可以看出第二行數(shù)據(jù)覆蓋了第一行，*NULL是可選擇的，如果不出現(xiàn)，那么假設(shè)所有網(wǎng)格為有效網(wǎng)格。注意：在確定無效網(wǎng)格時最好使用 *NULL 方法。在 STARS 中具有零孔隙度的網(wǎng)格并不像等熱模擬軟件那樣變?yōu)闊o效網(wǎng)格，在 STARS 中為了處理熱傳導(dǎo)，既使零孔隙度網(wǎng)格沒有孔隙體積，但依然保持為有效網(wǎng)格。局部加密網(wǎng)格描述 使用 *REFINE 關(guān)鍵字描述加密網(wǎng)格的位置，關(guān)鍵字 *REFINE 必須出現(xiàn)在油藏描述段中，而且必須出現(xiàn)在數(shù)據(jù)文件中的 *NULL 和 *POR 關(guān)鍵字之

36、前。*REFINE 要求給出基礎(chǔ)網(wǎng)格將被劃分的加密網(wǎng)格數(shù)，以及在每個方向上需要進行的細分。例如：在一個 10x13x3 的規(guī)則笛卡爾坐標系統(tǒng)中，要將網(wǎng)格(1, 1, 3 )進行加密，在三個坐標方向的加密網(wǎng)格數(shù)分別為2,3,2.其表示方式如下:例如：*REFINE 1 1 3 into 2 3 2對于一個基礎(chǔ)網(wǎng)格允許在每個方向上將網(wǎng)格最多劃分為 4 個加密網(wǎng)格。如果你對不同范圍內(nèi)的網(wǎng)格采取不同的細分形式，可順序輸入 *REFINE 關(guān)鍵字，并指明哪些基礎(chǔ)網(wǎng)格的正確位置。注意：在使用雙孔隙度選項時不允許使用網(wǎng)格加密。變厚度/變深度選項可以使用加密網(wǎng)格，然而，在每個基礎(chǔ)網(wǎng)格中假設(shè)細分網(wǎng)格的厚度是相等

37、的。如果加密網(wǎng)格的性質(zhì)與對應(yīng)的基礎(chǔ)網(wǎng)格性質(zhì)不一致，使用關(guān)鍵字 *RG 描述加密網(wǎng)格的性質(zhì)，否則，認為兩者具有相同的性質(zhì)。使用雙孔/雙滲模型可用以下關(guān)鍵詞來調(diào)用雙孔雙滲模型：a)*DUALPORb)*MINCc)*SUBDOMAINd)*DUALPERMe)*DIFRACf)*DJFRACg)*DKFRAC這些關(guān)鍵詞必須出現(xiàn)在油藏描述段中。一個數(shù)據(jù)文件中只能使用一種選項。如果使用這些關(guān)鍵詞，要將它們放在*NULL 和*POR前。雙孔雙滲例子在雙孔雙滲模型中，孔隙度的輸入需要基巖和裂縫的輸入，而且基巖必須首先輸入，然后是裂縫的數(shù)據(jù)。對于其它數(shù)據(jù)，也應(yīng)遵守這先后順序。如：*POR *MATRIX *

38、IJK*POR *FRACTURE *IJK*MOD8此例也說明了*MOD，它修正了某些網(wǎng)格的屬性，從0.4到0.45。在雙孔模型中，無效網(wǎng)格意味著基巖和裂縫有0孔隙度。通常，基巖孔隙度或者裂縫孔隙度被設(shè)為0，其它為非0。步長過小或運行時間過長問題當遇到數(shù)值計算問題時，使用關(guān)鍵字組合 *WPRN *ITER *MATRIX 重新運行程序是很有幫助的。這樣便打開了矩陣收斂以及牛頓迭代收斂診斷程序。收斂失敗可能是由于:a) 內(nèi)部(線性求解)迭代收斂失敗。b) 由于時間步截斷引起的牛頓迭代不收斂。c) 物質(zhì)平衡誤差。如果你發(fā)現(xiàn)輸出文件中頻繁出現(xiàn)"迭代例程收斂失敗"，采用下述方法重

39、新嘗試:1. 采用更小的時間步長。通過使用 *DTMAX設(shè)置較小的最大時間步，或使用 *NORM *PRESS 以及 *NORM *SATUR 降低每一時間步內(nèi)允許的壓力，飽和度變化值以達到減小時間步的目的。2. 使用關(guān)鍵字 *ITERMAX 增加最大迭代步數(shù)?；蛘?，3. 使用 *SDEGREE 增加矩陣分解的度，但應(yīng)注意到這種方法會增加存儲需要。如果在第一個牛頓迭代或第二個牛頓迭代不收斂，而至少在最后一個牛頓迭代是收斂的，則不是一個嚴重問題。牛頓迭代收斂失敗引起時間步截斷，而這是由于在迭代過程中某些基本變量超過了標定的變化范圍，這樣就會產(chǎn)生壓力或飽和度負值這樣的非物理值，牛頓迭代就會超過確定

40、的最大次數(shù)。如果問題是由最大允許變化引起的，并且不經(jīng)常產(chǎn)生這種問題，這個問題就不是十分重要的。如果發(fā)生大量的時間步截斷現(xiàn)象，就應(yīng)采用下述方法加以改進：4. 對相對滲透率和PVT的曲線進行檢查是否存在非線性化，不連續(xù)，以及跳躍點，這些曲線應(yīng)當是平滑的。5. 檢查是否正確地描述了網(wǎng)格及其他的性質(zhì)。6. 檢查確定的井生產(chǎn)限制。最好始終對注入井給定最大井底壓力，對生產(chǎn)井給定最小井底壓力。7. 如果不收斂是由于超過限定的牛頓迭代次數(shù)，使用關(guān)鍵字 *NEWTONCYC 增加牛頓迭代循環(huán)次數(shù)。如果迭代超過限定次數(shù)是由于數(shù)值振蕩引起的，可在輸出文件中看到某些網(wǎng)格的氣相反復(fù)出現(xiàn)或消失，這時采用平滑非線性曲線(4

41、)和減小時間步長(1)的方法是解決此類問題的較好途徑。8. 在油藏的某些區(qū)域或整個油藏采用全隱式方法求解。如果使用缺省的轉(zhuǎn)換臨界值， *AIM *STAB 只對隱式網(wǎng)格的相鄰點作解法轉(zhuǎn)換檢查，所以如果在油藏中的某些地區(qū)產(chǎn)生劇烈變化，而這些地區(qū)又不與井相鄰，那么就需要將這些問題設(shè)置為隱式求解。這種情況的產(chǎn)生的原因包括:a) 當不使用垂向初始化平衡計算時，即使所有井都不打開，有時也會造成初始壓力和飽和度發(fā)生很大變化，在這種情況下，應(yīng)使用全隱式方法求解。b) 當氣頂存在時，如果有較大的氣錐產(chǎn)生，應(yīng)當將氣頂?shù)撞繉游辉O(shè)為全隱式求解，至少應(yīng)將氣錐產(chǎn)生地區(qū)設(shè)為全隱式。c) 當某些網(wǎng)格具有相當高的滲透率值時，

42、很小的壓力變化也會造成飽和度劇烈變化，建議將這些地區(qū)的網(wǎng)格設(shè)為全隱式求解。如果收斂容限與每個時間步的標定變化相比太大就會造成物質(zhì)平衡錯誤，檢查收斂容限使其小于標定值。使用關(guān)鍵字 *MATBALTOL 改變模型的敏感性。在大多數(shù)情況下，迭代過程中允許變化 *NORM *PRESS和 *NORM *SATUR,以及容限 *CONVERGE *PRESS 和 *CONVERGE *SATUR 的缺省值都是合適的，但在某種情況下，比如當你模擬裂縫油藏或使用裂縫代表水平井時，建議最好使用較小的值。對于模擬錐進問題，同樣也建議使用較小的允許變化值。見這個指導(dǎo)段后面的“改進運行情況”。井的定義使用下述關(guān)鍵字

43、對井定義，關(guān)鍵字的輸入順序必須嚴格遵循:*WELL (要求)*PRODUCER (要求關(guān)鍵字，必須跟隨完井關(guān)鍵字)或是 *INJECTOR，或是 *SHUTIN，或是*OPEN*INCOMP (如果注入油或者氣相，則為要求關(guān)鍵字，跟在 *INJECTOR 之后。)*OPERATE (至少需要一個工作約束)*MONITOR (監(jiān)測約束是可選擇的)*GEOMETRY (可選擇的，必須位于帶有 *GEO 子關(guān)鍵字的完井關(guān)鍵字之前)*PERF (至少這三個關(guān)鍵字其中之一或是它們的組合，是要求的)或是 *PERFV或是 *PERFRG上述關(guān)鍵字必須全部位于用戶數(shù)據(jù)文件的井數(shù)據(jù)段中。定義井的類型有四種井的

44、類型，它們是：a) *PRODUCERb) *INJECTORc) *SHUTINd) *OPEN這些關(guān)鍵字必須出現(xiàn)在井數(shù)據(jù)段，而且井的類型必須定義。這些關(guān)鍵字必須始終位于完井關(guān)鍵字之前。例如：*WELL 1 MED RIVER P1 *VERT 1 1*WELL 2 MED RIVER P2 *VERT 15 15*WELL 3 MED RIVER I1 *VERT 5 5*WELL 4 MED RIVER I2 *VERT 10 10*PRODUCER 1:2* 井3和井4為流度加權(quán)注入井*INJECTOR3:4*MOBWEIGHT*PERFV1:2* 生產(chǎn)井1和2通過層1到3完井，* 每

45、個層具有井指數(shù) 1.65。*PERFV3:4* 注入井3和4通過層2和3完井，* 每個層具有井指數(shù) 1.87。如何關(guān)井以及重新開井在關(guān)一口井之前： 1) 這口井必須經(jīng)過充分定義，充分定義的內(nèi)容包括:(a) 工作約束關(guān)鍵字以及任何監(jiān)測約束關(guān)鍵字的使用。(b) 完井關(guān)鍵字的使用。井經(jīng)過充分定義后，就可以在使用 *TIME 或 *DATE 關(guān)鍵字的任何時間階段關(guān)井，并且可以在定義之后立即關(guān)井。你可以在采取關(guān)井措施后的任何時間重新開井，當關(guān)掉或打開一口井時，記住使用該井的井序號。例如：一個蒸汽吞吐過程，定義兩口井，然后根據(jù)需要打開及關(guān)閉。 time 0 * Cycle No. 1 - Injectio

46、n* INJECTOR: Constant pressure steam injectionwell 1 'Injector 1'injector mobweight 1operate bhp 1000tinjw 450 qual .7perf 1 * i j k wi 1 1 1 88 * PRODUCER: Constant liquid rate typewell 2 'Producer 1'producer 2operate liquid 1000perf 2 * i j k wi 1 1 1 88shutin 2 * Shut in producert

47、ime 10 * Cycle No. 1 - Soakshutin 1 * Shut in injectortime 17 * Cycle No. 1 - Productionopen 2 * Turn on producertime 40 stop工作及監(jiān)測限制*OPERATE 和 *MONITOR 關(guān)鍵字對于井給出某些限制。對于每口井，至少要求給出一個工作限制，而監(jiān)測限制是可選擇的。每口井在模擬時，都引入了一個新的未知變量 Pbh，井底壓力，同時要求有一個限制方程來確定這一變量。在最初的工作和監(jiān)測限制中的第一個工作限制，被認為是主要限制，程序開始試著執(zhí)行主要限制，而同時監(jiān)測其他限制。假如運

48、行違反了某一監(jiān)測限制，并且這一限制使用了 *CONT 關(guān)鍵字，則這一限制轉(zhuǎn)變?yōu)楣ぷ飨拗?。如果在運行時違反多個限制，則采取最嚴厲的措施：最嚴厲：*STOP*SHUTIN*CONT最不嚴厲 生產(chǎn)井對于一口生產(chǎn)井，你應(yīng)當：a) 設(shè)置一個產(chǎn)量限制(作為主要限制)，并且b) 設(shè)置一個最小井底壓力。對于產(chǎn)油井，采用產(chǎn)油量限制，而對于產(chǎn)氣井，則選用產(chǎn)氣量限制。接下來使用的限制可能是最小產(chǎn)量限制。 例如： *PRODUCER 1 *OPERATE *MAX *STO 12000.0 *CONT *OPERATE *MIN *BHP 1500.0 *CONT這個例子說明：a 使用產(chǎn)油量作為這口井的主要限制。b 其次的限制為井底壓力。如果達