Numerical Aquifer Model (Optional)

功能概述

数值含水层模型用于模拟油藏边界水侵(水驱)效应,通过定义与油藏网格连接的水体单元,计算流体在油藏与水体之间的流动。该功能适用于常规油藏模拟,支持一维含水体单元的配置,并提供灵活的属性定义与连接方式。


应用场景

  1. 油藏边水/底水驱动模拟:精确模拟油藏边界水体能量对生产动态的影响。
  2. 非均质含水层建模:定义复杂渗透率、孔隙度分布的水体。
  3. 历史拟合与敏感性分析:调整水体参数(如横截面积、渗透率)以拟合实际压力数据。
  4. 多含水层系统:支持多个独立水体与油藏的连接(通过不同iaq编号管理)。

核心功能与格式定义

  1. 水体单元定义(AQUNUM)*

    • 作用:指定含水体网格的物理属性及参数。

    • 格式定义

      *AQUNUM
        iaq i j k A_X-sect L 
        [*AQPORO por] [*AQPERM k] [*AQDEPTH depth] 
        [*AQPINIT pinit] [*AQPVT ipvt] [*AQRTYPE isat]
      • 必选参数
        • iaq:水体编号(整型,同一水体可多行定义)。
        • i j k:用户定义的水体网格块地址(网格坐标)。
        • A_X-sect:水体横截面积(单位:m²/ft²/cm²)。
        • L:水体网格长度(单位:m/ft/cm)。
      • 可选属性(覆盖默认值,每行可重复):
        • *AQPORO por:孔隙度(默认继承油藏值)。
        • *AQPERM k:渗透率(单位:mD)。
        • *AQDEPTH depth:网格深度(单位与模型单位制一致)。
        • *AQPINIT pinit:初始压力(单位:kPa/psi)。
        • *AQPVT ipvt:PVT/EOS表编号(整型)。
        • *AQRTYPE isat:岩石类型(饱和度表编号,整型)。
    • 示例

      参数定义
      复制
      *AQUNUM
      1 3 1 1 2E7 3000 *AQPORO 0.3 *AQPERM 800 *AQDEPTH 3000 *AQPINIT 28000
  2. 水体连接(AQUCON)*

    • 作用:将水体与油藏网格块连接,定义水侵边界。

    • 格式定义

      plaintext
      复制
      *AQUCON
        iaq i1(:i2) j1(:j2) k1(:k2) *I+|*I-|*J+|*J-|*K+|*K- 
        [*AQTRNM tranm] [*AQCTCL *ON|*OFF]
      • 必选参数
        • iaq:水体编号(需与*AQUNUM定义的编号一致)。
        • i1(:i2) j1(:j2) k1(:k2):油藏网格范围(单块或范围,如7:12表示从7到12号网格)。
        • *I+/I-/J+/J-/K+/K-:连接面方向(正方向或负方向)。
      • 可选参数
        • *AQTRNM tranm:传导率乘数(默认=1,浮点型)。
        • *AQCTCL *ON|*OFF:传导率计算模式:
          • *OFF(默认):基于水体横截面积(A_X-sect)计算。
          • *ON:基于油藏网格接触面积计算。
    • 示例

      plaintext
      复制
      *AQUCON
      1 7:12 1:1 1:6 *J- *AQTRNM 0.75 *AQCTCL *OFF
  3. 传导率计算公式 


使用限制与默认规则

  1. 网格与模型限制

    • 仅支持笛卡尔网格;圆柱网格仅允许通过*K+/K-面连接。
    • 连接至水体的油藏网格不可加密(不支持动态网格DYNAGRID)。
    • 双孔隙度模型中,水体仅定义在裂缝系统(Matrix部分设为NULL)。
  2. 配置规则

    • 必须在油藏描述部分定义,禁止在动态数据部分(Recurrent Stage)使用。
    • 水体单元为一维串联结构,仅第一个网格块与油藏连接。

数值水体与解析水体的区别

特性数值水体(Numerical Aquifer)解析水体(Analytical Aquifer)
建模方式作为油藏网格的一部分,通过物理参数定义基于数学公式(如Van Everdingen-Hurst模型)计算
灵活性高(支持非均质、复杂边界)低(依赖简化假设,如无限大水体)
计算复杂度高(需网格求解,计算时间长)低(公式直接求解,计算快)
适用场景复杂地质条件、需动态调整水体参数均质边界、快速历史拟合
参数定义需定义网格坐标、横截面积、渗透率等仅需水体体积、压缩系数、压力响应系数等
与油藏的耦合显式耦合(通过网格连接)隐式耦合(通过压力-流量关系)

注意事项

  • 单位一致性:确保所有参数单位与油藏模型单位制(SI/Field/Lab)匹配。
  • 连接验证:检查水体与油藏网格的连接面是否对齐,避免因网格错位导致计算异常。
  • 默认继承:若未显式定义孔隙度、渗透率等属性,默认继承油藏网格值。
 
算例:
FILE:   MXGRO036.DAT                                                               
MODEL:  28x10x5 GRIDS (VARI)         
TILTED LAYERING RESERVOIR WITH GAS CAP AND AQUIFER
6 OIL WELL SPACING         
COMBINATION (GAS CAP-SOLUTION GAS-AQUIFER) DRIVES   
OIL AND GAS WELLS           
DEPLETION OPERATION (NO PRESSURE MAINTENANCE)       
USAGE:  EVALUATING NUMERICAL AQUIFER DEFINED BY AQUNUM AND *AQUCON  

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