組分模型與pvti模塊擬合

1、組分模型PVTi模塊實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)擬合交流提綱 組分模型適用性 與黑油模型有何不同 PVTi模塊 進(jìn)一步升級基礎(chǔ)核心組分模型選用 凝析氣藏（T很靠近臨界溫度）； 注氣驅(qū)（混相驅(qū)）； 揮發(fā)性油藏的模擬； 組分分布變化顯著的油氣藏模擬； 地層溫度有差別的油氣藏（稠油）。1水1-Rs氣Rs1油WgO 組分相y3x33y2x221水yNcy1氣xNcx1油Nc1W 組分相與黑油模型有何異同與黑油模型有何異同 黑油模型把組分的狀態(tài)處理為一個單相，它的屬性僅與壓力有關(guān)。比如黑油模型中的氣體一定是遠(yuǎn)離臨界點(diǎn)的，氣體的組成是固定的，性質(zhì)也不復(fù)雜，在這種情況下，這種處理是合理的。油氣相組成隨著壓力和時間恒定與黑油模型

2、有何異同 組分模型把組分的狀態(tài)處理為多相，油氣組分之間通過汽液平衡實(shí)現(xiàn)相間的傳質(zhì)。其屬性不僅取決于壓力，而且與汽液兩相的組成有關(guān)。油氣相組成隨著壓力和時間不斷變化Rs？黑油模型其實(shí)是兩個組分的組分模型？黑油模型：與黑油模型有何異同核心區(qū)別壓力(bar)溶解氣油比(m3/m3)體積系數(shù)粘度（mPas）35091.81.2832.3616291.81.28661.78140.791.81.28781.6812091.81.2891.6411691.81.291.6211088.41.2831.6610083.31.2721.715055.251.2062.111.71.0453.18PVT高壓流體

3、物性數(shù)據(jù)組分模型：閃蒸計算的大約計算步驟是這樣的：（1） 對每一組分賦平衡常數(shù)值（2） 解閃蒸方程，得到氣相摩爾分?jǐn)?shù)（3） 計算每一組分的氣相和液相摩爾分?jǐn)?shù)（4） 由狀態(tài)方程計算每一組分的氣液相逸度（5） 檢查氣液相逸度是否相等，不相等的化重新設(shè)平衡常數(shù)值（6） 由組分的摩爾密度，氣液相摩爾分?jǐn)?shù)計算油氣水飽和度分布（7） 計算油氣密度，粘度等參數(shù)與黑油模型有何異同8Data 完成1 模型網(wǎng)格改造 完全一樣。2 模型網(wǎng)格屬性 完全一樣。3 相滲曲線 完全一樣。4 毛管壓力 完全一樣。5 巖石壓縮 完全一樣。6 分區(qū)設(shè)置 基本一樣。（多EOS分區(qū)）7 流體參數(shù)8 初始化設(shè)置9 生產(chǎn)控制部分組分模型

4、常用狀態(tài)方程EOS狀態(tài)方程類型: 二參數(shù)PR3狀態(tài)方程 三參數(shù)PR3狀態(tài)方程（最常用） 二參數(shù)SRK狀態(tài)方程 三參數(shù)SRK狀態(tài)方程 RK,ZJ,SW狀態(tài)方程等一般常識： 對于純組分（C1,C2,C3,iC4,nC4,iC5,nC5,C6)而言，隨著組分摩爾分子量的增加，組分的臨界溫度，沸點(diǎn)，臨界體積，偏心因子，液體密度都是增加的，而臨界壓力和臨界Z因子隨組分摩爾分子量的增加是減小的。 PV=常數(shù)一定壓力下，一定質(zhì)量氣體，體積與溫度呈線性關(guān)系波爾定律狀態(tài)方程查理定律一定溫度下，一定氣體質(zhì)量氣體，壓力和體積乘積為常數(shù)假如氣體在0時體積為Vo。溫度為T時：V=Vo（1+aT）當(dāng)T=-273，體積為0

5、。V=VoT/273P V = n R T狀態(tài)方程假設(shè)條件：沒有相互分子力a：引力 b：斥力P V = n Z R TVDW方程（與臨界點(diǎn)有關(guān)）SRK方程引入偏心因子（非球形不對稱分子）是不同分子體系在Tr=0.7時的對比蒸汽壓（ps/pc）引入溫度函數(shù)來擬合不同純組分的實(shí)測蒸汽壓數(shù)據(jù)狀態(tài)方程狀態(tài)方程混合規(guī)則引入混合混則，將狀態(tài)方程運(yùn)用到多組分系統(tǒng)中；二元交互作用系數(shù)用來計算分子間的極性力。狀態(tài)方程Z三次方程逸度方程流體高壓物性實(shí)驗(yàn)通常對不同的流體類型采用不同的PVT實(shí)驗(yàn)：黑油： 差異分離實(shí)驗(yàn)（DL) 等組分膨脹實(shí)驗(yàn)（CCE)凝析氣： 等容衰竭實(shí)驗(yàn)（CVD) 等組分膨脹實(shí)驗(yàn)（CCE) 分離器實(shí)

6、驗(yàn) 一次接觸混相實(shí)驗(yàn)，多次接觸混相實(shí)驗(yàn)（注氣）狀態(tài)方程=？閃蒸方程=？PVT實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)擬合PVTi模塊重點(diǎn)：知道調(diào)整哪些參數(shù)，如何調(diào)整各個參數(shù)，各個參數(shù)是如何影響結(jié)果的。PVT擬合實(shí)際上就是用PVT軟件，調(diào)整EOS狀態(tài)方程參數(shù)，使PVT軟件用EOS計算的結(jié)果與實(shí)驗(yàn)室測量結(jié)果匹配。輸出擬合好的EOS狀態(tài)方程參數(shù)PVT實(shí)驗(yàn)報告質(zhì)量檢查： 1 、確認(rèn)取樣壓力在飽和壓力以上，樣品可以代表油藏流體； 2 、報告中所有組分摩爾百分?jǐn)?shù)之和為100； 3 、檢查實(shí)驗(yàn)結(jié)果的變化趨勢是否正確； 4 、檢查實(shí)驗(yàn)報告中各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的定義與軟件是否一致。設(shè)置單位1、Utilites I Units;2、設(shè)置單位，一般選公

7、制;3、設(shè)置溫度單位，一般選;4、設(shè)置輸入的摩爾體積為百分?jǐn)?shù)或小數(shù);5、設(shè)置絕對壓力或表壓;6、點(diǎn)擊Ok;1、啟動PVTi2、PVTi: File I Open3、打開上面過程中保存的文件PVT實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)擬合PVTi模塊凝析氣組分輸入1、PVTi: Edit I Experiments2、在“Fundamentals窗口”中的“Components”中依次輸入C1,C2,C3,iC4,nC4,iC5,nC5,C6C7+名稱各組分的摩爾分?jǐn)?shù)或者質(zhì)量百分比，加組分的摩爾質(zhì)量PVT實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)擬合PVTi模塊輸入露點(diǎn)壓力3、 PVTi: Edit I Experiments Add I Single Po

8、int I Bubble Point在Observations夾設(shè)置第一列表頭為Sat. Pressure點(diǎn)Next在General夾，輸入實(shí)驗(yàn)溫度選擇Observations夾輸入飽和壓力值點(diǎn)Next創(chuàng)建實(shí)驗(yàn)4、點(diǎn)擊ClosePVT實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)擬合PVTi模塊輸入CCE實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)1、PVTi: Edit I Experiments2、點(diǎn)Add菜單進(jìn)行實(shí)驗(yàn)輸入：Add I Pressure Depletion I Constant Composition Expansion(等組分膨脹)選擇Observations夾點(diǎn)左側(cè)單元頂部并選擇Pressure在第二列的下拉菜單中選擇Relative Vol

9、.,Liquid visc.在General夾，輸入實(shí)驗(yàn)溫度選擇Observations夾,分別輸入壓力，相對體積,液相粘度NextPVT實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)擬合PVTi模塊輸入DL實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)1、PVTi: Edit I Experiments2、點(diǎn)Add菜單進(jìn)行實(shí)驗(yàn)輸入：Add I Pressure Depletion I Differential Liberation(差異分離實(shí)驗(yàn))選擇Observations夾點(diǎn)左側(cè)單元頂部并選擇Pressure在第二列的下拉菜單中選擇Liquid density.點(diǎn)Next在General夾，輸入實(shí)驗(yàn)溫度選擇Observations夾,分別輸入壓力，液相密度Next

10、PVT實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)擬合PVTi模塊軟件通常提供許多EOS狀態(tài)方程，至少應(yīng)該選用三參數(shù)狀態(tài)方程。常用的是三參數(shù)PR3狀態(tài)方程。選擇狀態(tài)方程1、PVTi: Edit I Fluid Model I Equation Of State2、選擇狀態(tài)方程，一般用PR3狀態(tài)方程3、點(diǎn)擊OK程序選項(xiàng)1、PVTi: Utilities I Program I Options2、設(shè)置程序選項(xiàng)內(nèi)容3、點(diǎn)擊OkPVT實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)擬合PVTi模塊 拿到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù)很多，不可能將所有實(shí)驗(yàn)結(jié)果都擬合好，應(yīng)該知道哪些是必須擬合好的。飽和壓力：比如5000，以便EOS能首先擬合好飽和壓力。對一些結(jié)果不可靠的實(shí)驗(yàn)，可以設(shè)很小的權(quán)值，

11、比如0.5。有些組分屬性是不能調(diào)整的： 比如純組分C1, C2, C3, C4, C5,C6以及, N2, CO2的臨界壓力，臨界溫度、臨界壓力和偏心因子等這些參數(shù)應(yīng)該不會變化，擬合時不要調(diào)整這些參數(shù)。需要調(diào)整的參數(shù)： 重組分（C7.C8.C9.)的臨界屬性（臨界溫度、臨界壓力和偏心因子）不確定。實(shí)驗(yàn)室報告中最不確定的應(yīng)該是加組分的屬性（C7+,C12+等），加組分是大于此組分的無數(shù)組分的混合體，通常實(shí)驗(yàn)室會給出加組分的摩爾分子量和指定重度，屬性來自于計算，不確定。因而對加組分屬性的調(diào)整是PVT擬合的首選。PVT實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)擬合PVTi模塊對加組分屬性的調(diào)整有以下方式：辟分加組分：加組分是大于此組

12、分的無數(shù)組分的混合體，實(shí)驗(yàn)室的測量根本不能精確描述加組分，通過辟分，將加組分辟分為幾個重組分，通常會較容易的擬合實(shí)驗(yàn)室測量結(jié)果。通常是劈分成二個或者三個擬組分。重組：組分模擬時組分的個數(shù)對組分模擬的計算時間有相當(dāng)大的影響，所以在輸出時需要先合并一些組分，如果某個組分在實(shí)驗(yàn)樣品中含量很小，也最好將其與其他組分合并。PVT實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)擬合PVTi模塊目的：PVT擬合自身來講，組分分得越細(xì)，擬合的精度越高。但是組分越多E300計算時間越長，因此需要對組分先進(jìn)行適當(dāng)合并，再進(jìn)行擬合。合并原則：1、79個時模擬精度，E300運(yùn)算比較準(zhǔn)確；2、性質(zhì)相近原則（物性、化學(xué)性質(zhì)相近）；3、組分劈分和組合不會對相圖產(chǎn)

13、生很大影響。組分劈分與組合1、PVTi: Edit I Fluid Model I Split2 、PVTi: Edit I Fluid Model I Group劈分和重組：PVT實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)擬合PVTi模塊擬組分：“假組分”（現(xiàn)實(shí)組分太多，模擬不切實(shí)際）組分劈分：針對重組分（wiston）組分重組：性質(zhì)相近，如nC4和iC4；N2和CH4；CO2和C2PVT實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)擬合PVTi模塊PVT擬合1、PVTi: Run IRegression2、打開Regression Panel 窗口，選擇Normal選項(xiàng)，單擊Variables3、在”Select Eos parameters for regr

14、ession panel”中填入如下數(shù)據(jù)：注：擬合流體相態(tài)特征，需要調(diào)整的EOS系數(shù)為：a，b，Pc，Tc一般采用經(jīng)驗(yàn)試湊法。參數(shù)由多到少，通過結(jié)果分析表中參數(shù)的“Sensitive”和“Correlaion”，對擬合參數(shù)進(jìn)行逐步篩選。PVT實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)擬合PVTi模塊To modify all properties: Pci, Tci, i, ai , biTo modify saturation pressures and other properties: Hydrocarbon interaction coefficient exponent and individual interact

15、ion coefficientsTo modify volumetrics only (densities, Z-factors, etc): Volume shift parametersTo modify viscosities only: Viscosity correlation coefficients, component molar volumes for viscosity calculations回歸時的幾點(diǎn)建議回歸時的幾點(diǎn)建議回歸時的幾點(diǎn)建議回歸時的幾點(diǎn)建議1 、最好用三參數(shù)狀態(tài)方程，建議用Peng-Robinson EOS (PR3)2、 劈分加組分時用Whitson方法

16、，或者Semi-Continuous- Thermodynamics(SCT)，劈分成2-3個擬組分。3 、盡量不用二元交互系數(shù)，容易導(dǎo)致不收斂。4 、critical volumes or Z-factors 可以作為一個回歸組進(jìn)行回歸。5 、改變組分的分子量可以改變該組分的性質(zhì) 。6 、設(shè)置權(quán)重時應(yīng)該給飽和壓力賦最高權(quán)重，再者是飽和密度。7 、盡量使用最小的改變量來建立一個擬合模型。 主要回歸的是重組分性質(zhì)（加組分的臨界溫度，臨界壓力，偏心因子），重組分的a、b。盡量使回歸變量為高敏感性（最低敏感性參數(shù)不要小于最高敏感性參數(shù)的1%）和低相關(guān)性（不大于90%）。PVT擬合1、單擊”O(jiān)K“，然

17、后單擊”Regress“框中的”Run2、單擊”Report“框中”Regression“,查看回歸結(jié)果PVT實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)擬合PVTi模塊Dtails folder 包括了目前模型和觀察值之間的差別，可以從中選取敏感性參數(shù)，敏感性參數(shù)越少越好。Modifiers folder 顯示了所選擇的回歸變量，每個變量所允許改變的最大最小值，回歸變量改變值百分比。Sensitivities folder 敏感性大的參數(shù)值表示改變這個回歸變量對于擬合觀察值參數(shù)有很大的影響。我們通常去掉非敏感性回歸變量。因?yàn)榇罅扛膭訒绊懥黧w模型的真實(shí)性，也可能導(dǎo)致回歸不收斂。Hessian folder 其主對角線上，如果某

18、個參數(shù)值大于同行或同列的其他值，那么它表示回歸成功。同時hessian folder中主對角線元素越大，意味著此參數(shù)為高敏感性參數(shù)，盡量去掉非敏感性參數(shù)。Covariance folder 協(xié)方差矩陣表示變量在回歸中改變的范圍，數(shù)值越大，確定性越差，對于回歸的決定性越小。Correlation folder 如果兩個變量強(qiáng)相關(guān)（相關(guān)系數(shù)接近1），說明他們回歸方向一致，和改變其中的一個變量的效果一樣，如果兩個變量強(qiáng)負(fù)相關(guān)（相關(guān)系數(shù)接近于-1），則改變其中的一個變量對比于另一個變量有相反的效果，回歸困難。所以回歸時看非對角線上元素，如果接近1或者-1，可以去掉兩個中的任一個回歸變量。PVT實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)擬合PVTi模塊PVT擬合1、單擊” Regression Report Panel“中的”Correlation “標(biāo)簽,查看各參數(shù)的相關(guān)性。A：C5和B：C5相關(guān)系數(shù)高達(dá)0.9921，二者可去掉其一，具體去掉哪個還要參考他們的敏感性。PVT實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)擬合PVTi模塊PVT擬合1、按篩選后的參數(shù)