用于在公共地面網(wǎng)絡(luò)中計(jì)算不同流體的混合的改良型黑油模型的制作方法
【專利摘要】提供一種模擬具有公共地面網(wǎng)絡(luò)的多儲層系統(tǒng)中的流體生產(chǎn)的系統(tǒng)和方法。針對多個儲層中的每一個，使黑油數(shù)據(jù)與常見狀態(tài)方程(EOS)模型匹配。所述黑油數(shù)據(jù)表示每個儲層內(nèi)的流體?；谂c每個儲層的所述一個或多個黑油表匹配的所述EOS模型來生成至少一個多維黑油表，所述至少一個多維黑油表表示通過所述公共地面網(wǎng)絡(luò)從所述多個儲層中的每一個產(chǎn)生的所述流體組分的混合物。在所述多個儲層的流體生產(chǎn)模擬期間，基于每個儲層的所述生成的多維黑油表來計(jì)算所述混合物中的所述流體的屬性。
【專利說明】用于在公共地面網(wǎng)絡(luò)中計(jì)算不同流體的混合的改良型黑油 模型
[0001] 相關(guān)申請的交叉引用
[0002] 本申請要求 2014年3 月 12 日提交的題為 "Procedure for Using a Modified Black Oil Model for Calculating Mixing of Different Fluids in a Common Surface Network"的美國臨時專利申請?zhí)?1/951，819的權(quán)益，所述申請以引用的方式整體 并入本文。 發(fā)明領(lǐng)域
[0003] 本公開總體涉及地下礦藏的采收，并且更具體地說，涉及通過公共地面網(wǎng)絡(luò)從多 個儲層采收地下油氣礦藏。
[0004] 背景
[0005] 當(dāng)通過公共設(shè)施網(wǎng)絡(luò)生產(chǎn)多個儲層時，將地面和地下的建模整合的能力對于油田 開發(fā)和優(yōu)化而言可能是至關(guān)重要的。共享設(shè)施網(wǎng)絡(luò)施加了聯(lián)合生產(chǎn)無法超越的約束，確定 了流管中的壓降以及銷售流和回注流的組成和體積。流管中的壓降在深水油田開發(fā)中是特 別重要的，在所述深水油田開發(fā)中，流管較長并且多個儲層的生產(chǎn)可以流過同一個立管。
[0006] 這些儲層的流體表征往往是單獨(dú)獲得的。在每種情況下，選擇提供準(zhǔn)確度和計(jì)算 效率的最優(yōu)組合的適當(dāng)?shù)牧黧w表示形式。最常見的兩種流體表征是狀態(tài)方程(E0S)模型和 黑油模型。行業(yè)中常見的E0S模型的實(shí)例包括Peng-Robinson E0S(Peng,Robinson, 1976)和 Soave-Redlich-Kwong E0S(Soave,1972)〇
[0007] 油氣流體實(shí)際上可以由數(shù)百種相異的組分構(gòu)成。當(dāng)使用EOS建模時，工程師必須指 定擬組分的數(shù)目（通常是5至12個）以及其E0S屬性。擬組分是實(shí)際組分的組合。可替代地，黑 油建模涉及表中隨壓力變化的常見工程測量的數(shù)目的指定。然而，它固有地是具有兩種擬 組分的模型。最終結(jié)果是不同的連接儲層用數(shù)目可變的擬組分建模，其中一些擬組分可能 是共同的。然而，共同擬組分在不同的儲層中甚至也可能具有不同的流體屬性。
[0008] 包括來自Ghorayeb等人于2003年以及Ghorayeb和Holmes于2005年公布的針對各 種方法的文獻(xiàn)中已經(jīng)呈現(xiàn)了若干實(shí)例，在其中黑油模型首先被轉(zhuǎn)換為常見組分模型并且之 后將E0S用于計(jì)算流體屬性。然而，這些方法造成了具有大量組分，解決起來計(jì)算上極其昂 貴的E0S模型。
[0009] 附圖簡述
[0010] 下文參考附圖詳細(xì)描述本公開的說明性實(shí)施方案。
[0011] 圖1A和圖1B示出適合于對地下儲層進(jìn)行油氣生產(chǎn)和勘探的生產(chǎn)井的實(shí)例。
[0012] 圖2是用于模擬具有公共地面網(wǎng)絡(luò)的多儲層系統(tǒng)中的流體生產(chǎn)的示例性系統(tǒng)的方 塊圖。
[0013] 圖3是示出示例性的具有公共地面網(wǎng)絡(luò)的多儲層系統(tǒng)的圖。
[0014]圖4A是生成改良型黑油模型以模擬具有公共地面網(wǎng)絡(luò)的多儲層系統(tǒng)中的流體生 產(chǎn)的示例性方法的流程圖。
[0015] 圖4B是使用改良型黑油模型以模擬具有公共地面網(wǎng)絡(luò)的多儲層系統(tǒng)中的流體生 產(chǎn)的示例性方法的流程圖。
[0016] 圖5是其中可以實(shí)現(xiàn)本公開的實(shí)施方案的示例性計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的方塊圖。
[0017] 所示出的圖僅是示例性的并且不意圖斷言或暗示對其中可以實(shí)現(xiàn)不同實(shí)施方案 的環(huán)境、架構(gòu)、設(shè)計(jì)或方法的任何限制。
[0018] 說明性實(shí)施方案的描述
[0019] 本公開的實(shí)施方案涉及使用改良型黑油模型以模擬具有公共地面網(wǎng)絡(luò)的多儲層 系統(tǒng)中的流體生產(chǎn)。雖然本文參考特定應(yīng)用的說明性實(shí)施方案描述了本公開，但是應(yīng)理解 實(shí)施方案并不限于此。本公開的描述已經(jīng)出于說明和描述的目的來呈現(xiàn)，但是并非意圖為 詳盡的或者限于所公開的形式的實(shí)施方案。在不脫離本公開的范圍和精神的情況下，許多 修改和變化對于本領(lǐng)域那些普通技術(shù)人員來說將是明顯的。本文描述的說明性實(shí)施方案被 提供來解釋本公開的原理及其實(shí)踐應(yīng)用，并且使得本領(lǐng)域其他普通技術(shù)人員能夠理解所公 開的實(shí)施方案可以根據(jù)特定實(shí)現(xiàn)方式或用途的需要來修改。權(quán)利要求書的范圍意圖廣泛地 覆蓋所公開的實(shí)施方案以及任何這種修改。詳細(xì)描述中列出的任何實(shí)際數(shù)據(jù)值僅出于說明 性目的而提供，并且本公開的實(shí)施方案不意圖限制于此。因此，考慮到本文呈現(xiàn)的細(xì)節(jié)的水 平，將在理解實(shí)施方案的修改和變化是可能的情況下描述實(shí)施方案的操作行為。
[0020] 在本文的詳細(xì)描述中，對"一個實(shí)施方案"、"實(shí)施方案"、"示例實(shí)施方案"等的提及 指示所描述的實(shí)施方案可以包括特定的特征、結(jié)構(gòu)、或特性，但是每個實(shí)施方案可能不必包 括特定的特征、結(jié)構(gòu)、或特性。此外，這類短語不必指代同一個實(shí)施方案。另外，當(dāng)結(jié)合實(shí)施 方案描述特定的特征、結(jié)構(gòu)、或特性時，應(yīng)當(dāng)認(rèn)為無論是否作出明確描述，都可結(jié)合其他實(shí) 施方案來實(shí)現(xiàn)這種特征、結(jié)構(gòu)、或特性，這處在本領(lǐng)域技術(shù)人員的知識范圍之內(nèi)。
[0021 ]如本文所使用，單數(shù)形式"一個"、"一種"和"所述"也意圖包括復(fù)數(shù)形式，除非上下 文另外明確指出。將進(jìn)一步理解的是，術(shù)語"包含(comprise)"和/或"包含(comprising)"在 用于本說明書和/或權(quán)利要求書中時，規(guī)定存在所陳述的特性、整數(shù)、步驟、操作、元件和/或 部件，但是不排除存在或添加一個或多個其他特性、整數(shù)、步驟、操作、元件、部件和/或其組 合。以上權(quán)利要求書中的所有裝置或步驟的相應(yīng)結(jié)構(gòu)、材料、動作以及同等物加上功能要素 意圖包括用于執(zhí)行所述功能的任何結(jié)構(gòu)、材料或動作、以及具體要求保護(hù)的其他要求保護(hù) 的要素。
[0022] 通過參考附圖來最好地理解所公開的實(shí)施方案及其優(yōu)點(diǎn)，其中相同數(shù)字用于各個 附圖的相同和相應(yīng)的部分。在審視以下附圖和詳細(xì)描述之后，所公開的實(shí)施方案的其他特 征和優(yōu)點(diǎn)對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言將是明顯的或?qū)⒆兊妹黠@。所有這類另外的特征和 優(yōu)點(diǎn)都意圖被包括在所公開的實(shí)施方案的范圍內(nèi)。另外，所示出的圖僅是示例性的并且不 意圖斷言或暗示對其中可以實(shí)現(xiàn)不同實(shí)施方案的環(huán)境、架構(gòu)、設(shè)計(jì)或方法的任何限制。
[0023] 所公開的實(shí)施方案涉及提供一種儲層流體的改良型黑油模型用于模擬具有公共 地面網(wǎng)絡(luò)的多儲層系統(tǒng)中的流體生產(chǎn)。如下文將進(jìn)一步詳細(xì)描述，多個油氣儲層的儲層流 體可以通過公共地面網(wǎng)絡(luò)的公共采集點(diǎn)或共享設(shè)施來產(chǎn)生。因此，從不同儲層流入到公共 采集點(diǎn)中的非均質(zhì)流體可以組合或混合在一起。
[0024] 在一個實(shí)例中，在這種多儲層系統(tǒng)中通過公共地面網(wǎng)絡(luò)所實(shí)現(xiàn)的流體生產(chǎn)可以使 用儲層流體的黑油表示形式來模擬。在使用這種黑油模型模擬流體生產(chǎn)期間，可以從儲層 流體壓力的測量結(jié)果對比儲層流體參數(shù)的常規(guī)測量實(shí)驗(yàn)室用量的黑油表確定流體屬性。這 類流體參數(shù)的實(shí)例包括但不限于油層體積因數(shù)和溶解氣油比。在一些實(shí)現(xiàn)方式中，黑油模 型可以轉(zhuǎn)換為儲層流體的多組分組分模型。在這個實(shí)例中，之后可以在模擬期間使用多組 分組分模型以確定具有不同組分的混合流體的屬性，所述混合流體由已通過公共地面網(wǎng)絡(luò) 的公共采集點(diǎn)產(chǎn)生的多種儲層流體組合而成。多組分流體的屬性可以使用例如立方型狀態(tài) 方程模型( E0S)來計(jì)算。其中可以使用本文描述的這種組分模型的儲層模擬器的一個實(shí)例 是可獲自Landmark Graphics Corporation of Houston,Texas的Nexus?儲層模擬器。
[0025] 如下文將進(jìn)一步詳細(xì)描述，本文公開的多儲層流體模擬技術(shù)可以使用多組分組分 模型作為確定混合流體屬性的基礎(chǔ)。在一個實(shí)施方案中，可以提供用于在多儲層系統(tǒng)中的 流體生產(chǎn)模擬期間確定公共地面網(wǎng)絡(luò)中的不同點(diǎn)處的流體屬性的改良型黑油模型。所述模 擬可以部分基于生產(chǎn)系統(tǒng)數(shù)據(jù)，所述生產(chǎn)系統(tǒng)數(shù)據(jù)包括從每個油氣儲層內(nèi)鉆出的井(例如， 呈油氣儲層的生產(chǎn)井的形式)井下收集的各種測量結(jié)果。另外，可以鉆出提供進(jìn)入地下儲層 流體的多個生產(chǎn)井。如下文將針對圖1A和圖1B中所示的生產(chǎn)井實(shí)例進(jìn)一步詳細(xì)所描述，可 以定期從每個生產(chǎn)井收集測量的井?dāng)?shù)據(jù)以追蹤儲層內(nèi)的變化狀況。
[0026] 圖1A是具有已在儲層地層中鉆出的井眼102的示例性生產(chǎn)井100A的圖。在地層內(nèi)， 井眼102可以鉆到任何深度并且在任何方向上鉆出。例如，根據(jù)特定實(shí)現(xiàn)方式的需要，井眼 102可以鉆到一萬英尺或更大的深度，并且還可以水平操縱所述井眼102使其穿過地層任何 距離。生產(chǎn)井100A還包括兩者均通過水泥103固定在適當(dāng)位置的套管頭104和套管106。防噴 器(Β0Ρ) 108耦合至套管頭104和生產(chǎn)井口 110，它們一起密封在井口中并且使得流體能夠以 安全且受控的方式從井中提取。
[0027] 可以定期地對測量的井?dāng)?shù)據(jù)采樣，并且從生產(chǎn)井100A收集所述測量的井?dāng)?shù)據(jù)并將 其與來自儲層內(nèi)的其他井的測量結(jié)果組合，從而使得能夠監(jiān)視和評估所述儲層的整體狀 態(tài)?？梢允褂迷S多不同的井下儀器和地面儀器來獲得這些測量結(jié)果，包括但不限于溫度和 壓力傳感器118和流量計(jì)120。另外的裝置還可以串聯(lián)地耦合至生產(chǎn)管道112,所述另外的裝 置包括例如井下節(jié)流器116(例如，用于改變流體流限制水平）、電動潛沒栗(ESP)122(例如， 用于抽吸從射孔125流到ESP 122和生產(chǎn)管道112之外的流體）、ESP電機(jī)124(例如，用于驅(qū)動 ESP 122)以及封隔器114(例如，用于將所述封隔器下方的生產(chǎn)區(qū)與井100A的其余部分隔離 開來）。另外的地面測量裝置可以用于測量例如管道頭壓力和ESP電機(jī)124的電能消耗。 [0028]圖1B是示出圖1A的生產(chǎn)井100A的替代實(shí)施方案的圖，所述替代方案包括許多與井 100A相同但對人工氣舉裝置作出調(diào)整的部件。如圖1B中所示，生產(chǎn)井100B除了上文描述的 井100A的部件之外還包括氣舉注入器芯軸126。在一個實(shí)施方案中，氣舉注入器芯軸126串 聯(lián)地與生產(chǎn)管道112耦合，以用于控制注入氣體流入到位于所述井的地面之上或地面之處 井口 110附近的生產(chǎn)管道112的一部分中的流量。雖然未在圖1B中示出，但是氣舉生產(chǎn)井 100B還可以包括與針對圖1A中的生產(chǎn)井100A所示相同的類型的井下儀器和地面儀器，以用 于提供上述測量。
[0029]如圖1A和圖1B中所示，沿生產(chǎn)管道112的裝置中的每一個耦合至纜線128,所述纜 線128可以附接至生產(chǎn)管道112的外部部分。纜線128可以主要用于向其所耦合的裝置提供 功率。纜線128還可以用于提供信號路徑(例如，電或光路徑），通過所述信號路徑，可以將控 制信號從地面引導(dǎo)至井下裝置，并且將遙測信號從井下裝置引導(dǎo)至地面。相應(yīng)的控制和遙 測信號可以由位于生產(chǎn)井的地面處的控制單元132發(fā)送和接收?？刂茊卧?32可以通過防噴 器108耦合至纜線128。在一個實(shí)施方案中，現(xiàn)場工作人員可以使用控制單元132來例如通過 與控制單元132整合的終端或控制面板處提供的用戶界面而局部地控制和監(jiān)視井下裝置。 另外或可替代地，可以通過遠(yuǎn)程處理系統(tǒng)140來控制和監(jiān)視井下裝置。處理系統(tǒng)140可以用 于為與油田中的每個儲層相關(guān)聯(lián)的生產(chǎn)井提供各種監(jiān)視控制和數(shù)據(jù)采集(SCADA)功能性。 例如，遠(yuǎn)程操作員可以使用處理系統(tǒng)140來向控制單元132發(fā)送用于控制井場操作的適當(dāng)?shù)?命令?？刂茊卧?32與處理系統(tǒng)140之間的通信可以是經(jīng)由一個或多個通信網(wǎng)絡(luò)，例如呈無 線網(wǎng)絡(luò)(例如，蜂窩網(wǎng)絡(luò)）、有線網(wǎng)絡(luò)(例如，互聯(lián)網(wǎng)纜線連接)或無線和有線網(wǎng)絡(luò)的組合的形 式。
[0030] 如圖1A和圖1B中所示，處理系統(tǒng)140可以包括計(jì)算裝置142(例如，服務(wù)器)和數(shù)據(jù) 存儲裝置144(例如，數(shù)據(jù)庫）。雖然圖1A和圖1B中示出了僅一個計(jì)算裝置和一個數(shù)據(jù)存儲裝 置，但是應(yīng)了解處理系統(tǒng)140可以包括另外的計(jì)算裝置和數(shù)據(jù)存儲裝置。計(jì)算裝置142可以 使用任何類型的計(jì)算裝置來實(shí)現(xiàn)，所述計(jì)算裝置具有至少一個處理器、存儲器以及能夠通 過通信網(wǎng)絡(luò)向控制單元132發(fā)送數(shù)據(jù)且從所述控制單元132接收數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)接口。在一個實(shí) 施方案中，計(jì)算裝置142可以是服務(wù)器類型。這類服務(wù)器的實(shí)例包括但不限于web服務(wù)器、應(yīng) 用服務(wù)器、代理服務(wù)器以及網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器。在一些實(shí)現(xiàn)方式中，計(jì)算裝置142可以代表呈服務(wù) 器群形式的一組計(jì)算裝置。
[0031] 在一個實(shí)施方案中，控制單元132可以通過通信網(wǎng)絡(luò)定期地向處理系統(tǒng)140發(fā)送井 場生產(chǎn)數(shù)據(jù)以供處理和存儲。這類井場生產(chǎn)數(shù)據(jù)可以包括例如如上所述來自各種井下裝置 的生產(chǎn)系統(tǒng)測量結(jié)果。在一些實(shí)現(xiàn)方式中，這類生產(chǎn)數(shù)據(jù)可以使用控制單元132的遠(yuǎn)程終端 單元(RTU)來發(fā)送。在一個實(shí)施方案中，數(shù)據(jù)存儲裝置144可以用于存儲從控制單元132接收 的生產(chǎn)數(shù)據(jù)。在一個實(shí)例中，數(shù)據(jù)存儲裝置144可以用于存儲歷史生產(chǎn)數(shù)據(jù)，包括在一段時 間（例如，多個模擬時間步）內(nèi)獲得或計(jì)算的實(shí)際和模擬生產(chǎn)系統(tǒng)測量結(jié)果的記錄，如下文 將進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0032]雖然在單一儲層的背景下描述了生產(chǎn)井100A和100B，但是應(yīng)注意到本文公開的實(shí) 施方案并不限于此，并且如下文將針對圖3進(jìn)一步詳細(xì)描述，所公開的實(shí)施方案可以應(yīng)用于 具有公共地面或采集網(wǎng)絡(luò)的多儲層生產(chǎn)系統(tǒng)中來自多個儲層的流體生產(chǎn)。因此，類似于控 制單元132的多個地面控制單元可以用于從生產(chǎn)系統(tǒng)中的不同儲層的相應(yīng)井場向處理系統(tǒng) 140發(fā)送生產(chǎn)系統(tǒng)數(shù)據(jù)。除了上述SCADA功能性之外，處理系統(tǒng)140如下文將進(jìn)一步詳細(xì)描述 還可以用于處理所接收的數(shù)據(jù)并且模擬多儲層系統(tǒng)中的流體生產(chǎn)。
[0033] 圖2是用于模擬多儲層系統(tǒng)中的流體生產(chǎn)的示例性系統(tǒng)200的方塊圖。例如，系統(tǒng) 200可以用于實(shí)現(xiàn)如上所述的處理系統(tǒng)（例如，圖1A和圖1B的處理系統(tǒng)140)，以用于處理由 與生產(chǎn)系統(tǒng)中的每個儲層相關(guān)聯(lián)的生產(chǎn)井的地面控制單元(例如，圖1A和圖1B的控制單元 132)發(fā)送的井場數(shù)據(jù)。如圖2中所示，系統(tǒng)200包括儲層模擬器210、存儲器220、用戶界面 (UI)230以及網(wǎng)絡(luò)接口 240。儲層模擬器210包括流體模型生成器212、流動模擬器214和數(shù)據(jù) 呈現(xiàn)單元216。在一個實(shí)施方案中，儲層模擬器210及其部件(包括流體模型生成器212、流動 模擬器214和呈現(xiàn)單元216)，存儲器220，UI 230以及網(wǎng)絡(luò)接口240可以通過系統(tǒng)200的內(nèi)部 總線彼此通信耦合。
[0034] 在一個實(shí)施方案中，系統(tǒng)200可以使用任何類型的計(jì)算裝置來實(shí)現(xiàn)，所述計(jì)算裝置 具有至少一個處理器以及用于存儲可由處理器執(zhí)行的數(shù)據(jù)和指令的處理器可讀存儲介質(zhì)。 這種計(jì)算裝置的實(shí)例包括但不限于臺式計(jì)算機(jī)、工作站、服務(wù)器、計(jì)算機(jī)集群(例如，呈服務(wù) 器群形式)或相似類型的計(jì)算裝置。這種計(jì)算裝置還可以包括用于通過用戶輸入裝置(未示 出）接收用戶輸入或命令的輸入/輸出（I/O)接口。用戶輸入裝置可以例如且非限制性地為 鼠標(biāo)、QWERTY或T9鍵盤、觸摸屏、圖形輸入板、或麥克風(fēng)。I/O接口還可以包括用于在耦合至 計(jì)算裝置或與之整合的顯示器(未示出）上輸出或呈現(xiàn)信息的顯示接口。
[0035] 雖然圖2中僅示出了儲層模擬器210、存儲器220、UI 230以及網(wǎng)絡(luò)接口240,但是應(yīng) 了解系統(tǒng)200根據(jù)特定實(shí)現(xiàn)方式的需要可以包括另外的部件、模塊和/或子部件。還應(yīng)了解 儲層模擬器210及其部件可以軟件、固件、硬件或其任何組合實(shí)現(xiàn)。另外，應(yīng)了解儲層模擬器 210或其部分的實(shí)施方案可以被實(shí)現(xiàn)為在任何類型的處理裝置上運(yùn)行，所述處理裝置包括 但不限于計(jì)算機(jī)、工作站、埋置式系統(tǒng)、聯(lián)網(wǎng)裝置、移動裝置、或能夠執(zhí)行本文描述的功能性 的其他類型的處理器或計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。
[0036]在一個實(shí)施方案中，系統(tǒng)200可以使用網(wǎng)絡(luò)接口240來通過網(wǎng)絡(luò)204與不同的裝置 和其他系統(tǒng)通信。網(wǎng)絡(luò)204可以是用于在不同計(jì)算裝置之間傳達(dá)信息的任何類型的網(wǎng)絡(luò)或 網(wǎng)絡(luò)組合。網(wǎng)絡(luò)204可以包括但不限于有線(例如，以太網(wǎng)）或無線(例如，Wi-Fi或移動電信） 網(wǎng)絡(luò)。此外，網(wǎng)絡(luò)204可以包括但不限于局域網(wǎng)、中間域網(wǎng)(medium area network)和/或廣 域網(wǎng)諸如互聯(lián)網(wǎng)。
[0037]在一個實(shí)施方案中，系統(tǒng)200可以使用網(wǎng)絡(luò)接口240來通過網(wǎng)絡(luò)204向如上所述的 井場控制和監(jiān)視裝置(例如，圖1A和1B的地面控制單元132)發(fā)送信息并且從所述井場控制 和監(jiān)視裝置接收信息。這種信息可以包括例如通過網(wǎng)絡(luò)204從井場控制和監(jiān)視裝置向系統(tǒng) 200發(fā)送的生產(chǎn)系統(tǒng)數(shù)據(jù)。類似地，各種控制信號和命令可以由系統(tǒng)200通過網(wǎng)絡(luò)204向井場 控制和監(jiān)視裝置發(fā)送，例如以達(dá)到控制井場操作或向裝置請求井場生產(chǎn)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的目的。 在一些實(shí)現(xiàn)方式中，這類控制信號可以是呈使用整合在系統(tǒng)200的網(wǎng)絡(luò)信息240內(nèi)的遙測收 發(fā)器發(fā)送的遙測信號的形式。
[0038] 在一個實(shí)施方案中，由系統(tǒng)200向井場處的裝置發(fā)送的控制信號或命令可以是基 于通過UI 230從用戶202接收的輸入。用戶202可以通過耦合至系統(tǒng)200的用戶輸入裝置(例 如，鼠標(biāo)、鍵盤或觸摸屏）和顯示器與UI 230交互，以配置、控制或監(jiān)視生產(chǎn)系統(tǒng)模擬的執(zhí) 行。根據(jù)由儲層模擬器210通過UI 230接收的用戶輸入，如上所述，可以請求生產(chǎn)系統(tǒng)數(shù)據(jù) 并且通過網(wǎng)絡(luò)204從井場控制和監(jiān)視裝置接收所述生產(chǎn)系統(tǒng)數(shù)據(jù)?？梢杂蓛幽M器210處 理從裝置接收的數(shù)據(jù)并且將所述數(shù)據(jù)用于生產(chǎn)系統(tǒng)模擬中。之后可以由呈現(xiàn)單元216通過 UI 230向用戶202呈現(xiàn)模擬的結(jié)果。
[0039] 在一個實(shí)施方案中，存儲器220可以用于存儲以上實(shí)例中來自裝置的生產(chǎn)系統(tǒng)數(shù) 據(jù)，還有由儲層模擬器210及其部件(包括流體模型生成器212、流動模擬器214和呈現(xiàn)單元 216)可訪問用于實(shí)現(xiàn)本文公開的生產(chǎn)系統(tǒng)模擬功能性的各種其他類型的數(shù)據(jù)。存儲器220 可以是耦合至集成電路，控制記錄介質(zhì)的訪問的任何類型的記錄介質(zhì)。記錄介質(zhì)可以例如 且非限制性地為半導(dǎo)體存儲器、硬盤、或相似類型的存儲器或存儲裝置。在一些實(shí)現(xiàn)方式 中，存儲器220可以是可由系統(tǒng)200通過網(wǎng)絡(luò)接口 240和網(wǎng)絡(luò)204訪問的遠(yuǎn)程云基存儲位置。
[0040] 在圖2中所示的實(shí)例中，存儲器220中存儲的數(shù)據(jù)可以包括生產(chǎn)數(shù)據(jù)222、流體數(shù)據(jù) 224和模擬數(shù)據(jù)226。如下文將進(jìn)一步詳細(xì)描述，儲層模擬器210可以使用生產(chǎn)數(shù)據(jù)222、流體 數(shù)據(jù)224和模擬數(shù)據(jù)226的組合來推導(dǎo)出對于給定時間步的生產(chǎn)系統(tǒng)模擬而言希望的一組 操作點(diǎn)。
[0041] 生產(chǎn)數(shù)據(jù)222可以包括例如實(shí)際和/或模擬生產(chǎn)系統(tǒng)測量結(jié)果。實(shí)際生產(chǎn)系統(tǒng)測量 結(jié)果可以包括例如來自多儲層系統(tǒng)中的各個生產(chǎn)井的地面和井下井測量結(jié)果。這類測量結(jié) 果可以包括但不限于在流體與來自其他儲層的流體混合之前的點(diǎn)在井下在井射孔附近、沿 生產(chǎn)管柱、在井口處以及在采集網(wǎng)絡(luò)內(nèi)獲得的壓力、溫度和流體流測量結(jié)果。類似地，模擬 測量結(jié)果可以例如且非限制性地包括壓力、溫度和流體流的估計(jì)。這類估計(jì)可以基于例如 來自一個或多個先前的時間步的模擬結(jié)果來確定。
[0042] 流體數(shù)據(jù)224可以表示不同的儲層流體組分(例如，重質(zhì)原油、輕質(zhì)原油、甲烷等） 和相關(guān)屬性，包括例如各種成分的比例、流體密度和粘度、壓力和溫度、或其他數(shù)據(jù)。在一個 實(shí)施方案中，流體數(shù)據(jù)224可以包括表示多儲層生產(chǎn)系統(tǒng)內(nèi)的每個儲層的流體的黑油數(shù)據(jù)， 例如，呈一個或多個黑油表的形式。
[0043] 在一個實(shí)施方案中，流體模型生成器212可以針對多儲層系統(tǒng)中的每個儲層基于 對應(yīng)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)222和流體數(shù)據(jù)224來生成流體模型。例如，流體模型生成器212可以基于實(shí) 際和模擬生產(chǎn)系統(tǒng)測量結(jié)果(例如，來自一個或多個在先的模擬時間步）以及與每個儲層相 關(guān)聯(lián)的流體組分表征來確定儲層中的每種流體組分或組分組的參數(shù)。之后可以將所得的每 種組分/每個組的模型應(yīng)用于已知狀態(tài)變量以計(jì)算在生產(chǎn)系統(tǒng)的儲層內(nèi)、井眼射孔或"井底 (sandface)"處以及公共采集網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的每個模擬點(diǎn)或"網(wǎng)格塊(gridblock)"處的未知的狀 態(tài)變量。這些未知變量可以例如且非限制性地包括每個網(wǎng)格塊的液體體積分?jǐn)?shù)、溶解氣油 比和地層體積因數(shù)。
[0044] 在一個實(shí)施方案中，所得(測量的和計(jì)算的)流體組分狀態(tài)變量可以作為輸入提供 給流動模擬器214,以用于模擬穿過多儲層生產(chǎn)系統(tǒng)的流體流。流動模擬器214的另外的輸 入可以包括例如與生產(chǎn)系統(tǒng)及其約束有關(guān)的各種浮動參數(shù)、固定參數(shù)和表征數(shù)據(jù)。浮動參 數(shù)可以包括例如各種改進(jìn)型油采收(E0R)參數(shù)，包括但不限于氣舉注入速率、儲層注氣速率 和儲層注液速率。固定參數(shù)的實(shí)例可以包括設(shè)施約束(例如，生產(chǎn)能力限制）和個別井的默 認(rèn)生產(chǎn)速率。儲層表征數(shù)據(jù)可以包括例如描述儲層地層(例如，在鉆井和/或在先測井期間 預(yù)先收集的日志數(shù)據(jù))和地層特性(例如，孔隙度)的地質(zhì)數(shù)據(jù)。上述流體組分狀態(tài)變量連同 其他模擬輸入、參數(shù)和生產(chǎn)系統(tǒng)約束可以作為模擬數(shù)據(jù)226存儲在存儲器220中。
[0045] 在一個實(shí)施方案中，流動模擬器214可以采用完全耦合方程組來對生產(chǎn)系統(tǒng)執(zhí)行 模擬并且確定最優(yōu)操作設(shè)定，以使得儲層的生產(chǎn)可以隨著時間的推移而最大化，而不會超 出任何設(shè)施約束。所述方程被表征為"完全耦合"是因?yàn)樗袃雍筒杉W(wǎng)絡(luò)的所有方程可 以同時求解，而不是分開對儲層和采集網(wǎng)絡(luò)求解并且在儲層與采集網(wǎng)絡(luò)的解之間迭代以確 定每組方程的適當(dāng)?shù)倪吔鐥l件(即，松散耦合）。
[0046] 在一個實(shí)施方案中，完全耦合方程可以與各種數(shù)值分析技術(shù)中的任一種（例如， Newton-Raphson方法)一起使用來確定每個網(wǎng)格塊的一組質(zhì)量和/或體積平衡值。所述方程 還可以用于確定穿過生產(chǎn)系統(tǒng)的流體流，并且提供包括考慮了各種生產(chǎn)系統(tǒng)約束，例如，一 個或多個設(shè)施約束、采集網(wǎng)絡(luò)約束、井約束、或儲層約束的操作設(shè)定的解決方案。另外，所述 方程可以由流動模擬器214使用來在模擬時間步結(jié)束時確定更新的流體屬性(例如，每個網(wǎng) 格塊的更新的流體組分質(zhì)量和體積值）。更新參數(shù)中的至少一些可以例如作為先前時間步 數(shù)據(jù)提供用于后續(xù)模擬時間步。此外，可以針對多個不同時間步中的每一個重復(fù)由流動模 擬器214執(zhí)行的模擬，其中給定時間步的模擬結(jié)果被用于更新下一個時間步的模擬。
[0047]在整個生產(chǎn)系統(tǒng)過程中已知流體狀態(tài)的情況下，可以使用表示儲層、井筒中的射 孔和采集網(wǎng)絡(luò)的質(zhì)量/體積平衡方程來模擬流體流。在一個實(shí)施方案中，表示采集網(wǎng)絡(luò)的設(shè) 施方程包括節(jié)點(diǎn)處的摩爾平衡方程、液壓方程、約束方程以及成分方程。設(shè)施方程的獨(dú)立變 量包括節(jié)點(diǎn)的壓力和成分，以及連接部的摩爾流速。
[0048] 整個方程式組可以表達(dá)如下：
[0049] CD
[0050]其中R表示殘差，并且A表示生產(chǎn)系統(tǒng)模擬的牛頓迭代的雅可比行列式 (Jacobian) J包含殘差相對于變量X的導(dǎo)數(shù)，其中xr包括網(wǎng)格塊摩爾量和壓力，xP包括射孔 流速，并且 Xf包括設(shè)施節(jié)點(diǎn)成分和壓力以及設(shè)施連接部的總摩爾流速。第一排方程式表示 儲層方程式(模擬流過儲層的流體流），第二排表示射孔方程式(模擬流過射孔的流體流）， 并且第三排表示設(shè)施方程式(模擬流過采集網(wǎng)絡(luò)的流體流）。
[0051] 在一個實(shí)施方案中，儲層方程式包括以下形式的摩爾平衡方程式：
[0052]
(2)
[0053]其中每個儲層網(wǎng)格塊r的組分i的殘差1?"在方程式完全收斂時趨向于零。對于組分 和F，是流過儲層網(wǎng)格塊表面的摩爾流速，ai是累積率，仏是生成率，并且Qrpi是儲層 網(wǎng)格塊r與貫穿射孔p的井眼之間的射孔流速(生產(chǎn)為正，注入為負(fù)hQrp是在網(wǎng)格塊r內(nèi)的 射孔上求和。獨(dú)立變量是每種組分i的（摩爾）質(zhì)量以及網(wǎng)格塊壓力。除了摩爾平衡方程式之 外，在至少一些說明性實(shí)施方案中，體積平衡方程式起作用來約束孔體積，以使得所述孔體 積等于流體體積。這可以殘差形式寫為：
[0054]
(3)
[0055] 其中ncr是儲層擬組分的數(shù)目，VPr是孔體積，并且VFr是網(wǎng)格塊r的流體體積。
[0056] 在至少一些說明性實(shí)施方案中，射孔方程式被表達(dá)為儲層網(wǎng)格塊內(nèi)的每個射孔的 鉆流方程式。以具有相同數(shù)目的擬組分的單一儲層和采集網(wǎng)絡(luò)的簡單情況為起點(diǎn)，用于產(chǎn) 生射孔的射孔方程式可以使用鉆流方程式來表達(dá)，
[0057]
(4)
[0058]其中(^^是網(wǎng)格塊r內(nèi)的射孔p的流體擬組分i的射孔流速，CP是井筒常數(shù)(等于井 指數(shù)乘以滲透性-厚度乘積），Α Φρ是滲透性-厚度乘積（即，針對射孔p從儲層到井筒的電 位差），并且其中對于網(wǎng)格塊r的相位m，krel?是相對滲透性，μ?是粘度，Pm是密度，并且z?i 是流體擬組分i的摩爾分?jǐn)?shù)。類似地，注流射孔的射孔方程式可以使用鉆流方程式來表達(dá)，
[0059]
(5)
[0060] 其中^;是流體迀移率(例如，網(wǎng)格塊相位迀移率或端點(diǎn)迀移率的和），/f是射孔注 入流體密度，并且z rpi是井筒中節(jié)點(diǎn)處的組分摩爾分?jǐn)?shù)。
[0061] 上述模擬假定生產(chǎn)系統(tǒng)的配置:多個儲層耦合至公共地面或采集網(wǎng)絡(luò)。這種采集 網(wǎng)絡(luò)可以包括例如節(jié)點(diǎn)與各個儲層網(wǎng)格塊之間具有連接部的多個節(jié)點(diǎn)。節(jié)點(diǎn)可以表示采集 網(wǎng)絡(luò)和/或各個儲層的生產(chǎn)井內(nèi)的相關(guān)部件或裝置(例如，圖3的分離器310,如下文將描述） 的物理位置。連接部可以表示管件或流量控制裝置，例如栗、壓縮機(jī)、閥、或相似類型的裝 置。圖3中示出了這種生產(chǎn)系統(tǒng)配置的實(shí)例。
[0062] 圖3是示出包括公共地面或采集網(wǎng)絡(luò)的示例性多儲層系統(tǒng)的圖。如圖3中所示，一 組N個儲層302-1至302-N通過采集網(wǎng)絡(luò)320耦合在一起。每個井的單獨(dú)井管線304(1至N)耦 合至對應(yīng)的儲層節(jié)點(diǎn)306(1至N)，其中每個節(jié)點(diǎn)通過儲層管線305(1至N)親合至公共節(jié)點(diǎn) 308。公共節(jié)點(diǎn)308可以提供例如產(chǎn)生自儲層302-1至302-N，穿過立管309而到達(dá)處理設(shè)施 300的混合流體。在公共節(jié)點(diǎn)308處產(chǎn)生的穿過立管309的混合流體可以包括產(chǎn)生自任何數(shù) 目的儲層302-1至302-N(例如，所有儲層或其任何子集)的流體。在所示的實(shí)例中，處理設(shè)施 300包括分離器310,所述分離器310從設(shè)施立管309接收混合產(chǎn)物并且將產(chǎn)物分離為水、油 和氣體。這些分離的產(chǎn)物相應(yīng)地存放在儲水器312、儲油器316和儲氣器314中以用于后續(xù)使 用和/或進(jìn)一步向下游(例如，向精煉廠)輸送。可替代地，一些分離的產(chǎn)物可以用于輔助產(chǎn) 物從儲層中去除。例如，作為改進(jìn)型油采收(E0R)操作的部分，分離的氣體和/或水的一部分 可以回注到一個或多個儲層中，如圖3中的虛線箭頭所指示。
[0063] 最大化圖3的多儲層生產(chǎn)系統(tǒng)中的流體生產(chǎn)可以涉及控制每個單獨(dú)井的生產(chǎn)，以 使得在處理設(shè)施300的操作限制內(nèi)以及在不超出任何生產(chǎn)系統(tǒng)約束的情況下，井或一組選 定的井的聯(lián)合生產(chǎn)提供最大可能量的烴(例如，油和/或氣體)生產(chǎn)。在一個實(shí)施方案中，隨 著時間的推移而最大化流體生產(chǎn)并使得處理設(shè)施300能夠在其限制內(nèi)操作的最優(yōu)井操作點(diǎn) 可以從多儲層系統(tǒng)中的流體生產(chǎn)模擬的結(jié)果確定。例如，如上所述圖2的儲層模擬器210可 以用于基于生產(chǎn)系統(tǒng)測量結(jié)果、儲層表征以及與儲層302-1至302-N和處理設(shè)施300有關(guān)的 約束來從圖3的多儲層系統(tǒng)中的流體生產(chǎn)模擬識別最優(yōu)井操作點(diǎn)。在一些實(shí)現(xiàn)方式中，這類 操作點(diǎn)如上所述可以被表達(dá)為一組同時完全耦合方程的解。
[0064] 除了使用模擬結(jié)果來確定最優(yōu)井操作點(diǎn)并最大化多儲層系統(tǒng)中的流體生產(chǎn)之外， 儲層工程師(例如，圖2的儲層模擬器210的用戶202)還可能有興趣改進(jìn)模擬自身的計(jì)算效 率和模擬結(jié)果的準(zhǔn)確度。如下文將進(jìn)一步詳細(xì)描述，本文公開的流體建模和生產(chǎn)模擬技術(shù) 可能通過使用改良型黑油模型來允許實(shí)現(xiàn)模擬的這類改進(jìn)，所述改良型黑油模型表示產(chǎn)生 自上述多儲層生產(chǎn)系統(tǒng)的多個儲層的混合流體。
[0065]參考圖3，儲層302-1至302-N中的每一個都可以與表示所述儲層內(nèi)的流體的黑油 模型相關(guān)聯(lián)，例如，呈一個或多個黑油表的形式。在這個實(shí)例中，每個儲層可以具有采集網(wǎng) 絡(luò)320中可以產(chǎn)生的至少兩種流體組分，例如，油組分和氣體組分。在一個實(shí)施方案中，出于 模擬目的，可以假定儲層302-1至302-N的氣體組分是相同的，同時每個儲層的油組分維持 其單獨(dú)的身份。然而，應(yīng)注意到，氣體組分在一些實(shí)現(xiàn)方式中也可能保留其單獨(dú)的身份，例 如，在處理儲層冷凝物時具有更大靈活性。
[0066]在一個實(shí)施方案中，改良型黑油模型（例如，呈多維或擴(kuò)展黑油表的形式)可以用 于表示從耦合至網(wǎng)絡(luò)的不同儲層，在公共地面網(wǎng)絡(luò)中的不同點(diǎn)處產(chǎn)生的混合流體。在一個 實(shí)施方案中，可以在油組分(每個儲層可能存在多于一種的油組分）中的每一種的壓力和質(zhì) 量分?jǐn)?shù)方面生成多維或擴(kuò)展黑油表。這種多維表可以包括例如至少與多儲層生產(chǎn)系統(tǒng)中儲 層數(shù)目一樣多的油組分。
[0067]如下文將針對圖4中所示的過程進(jìn)一步詳細(xì)描述，改良型黑油模型的多維表可以 是基于使表示每個儲層中的流體的一個或多個黑油表與E0S模型匹配來生成。雖然多儲層 系統(tǒng)中的儲層的E0S模型可能共同具有至少一些輕質(zhì)組分，但是所公開的實(shí)施方案并不要 求每個儲層的E0S模型具有與常規(guī)方法相同的E0S組分，所述常規(guī)方法通常將每個儲層的黑 油屬性轉(zhuǎn)換為常見E0S模型。例如，根據(jù)所公開的實(shí)施方案，多儲層系統(tǒng)中的每個儲層可能 存在至少一種獨(dú)特的重質(zhì)組分。
[0068]常規(guī)方法還傾向于在井底處將黑油流體離團(tuán)（delump)產(chǎn)生設(shè)定成用于采集網(wǎng)絡(luò) 中的主要E0S組分組。離團(tuán)可以涉及例如基于先前成團(tuán)的流體組分來提取網(wǎng)絡(luò)中產(chǎn)生的流 體的具體組分分解體。與這類常規(guī)方法相對比，所公開的實(shí)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過組合來自單獨(dú)儲層的呈其E0S組分形式的不同比例 的生產(chǎn)流來生成。因此，所公開的實(shí)施方案不需要將呈其黑油形式的流體離團(tuán)產(chǎn)生為常見 組分形式。替代地，所公開的實(shí)施方案在網(wǎng)絡(luò)中不存在來自不同儲層的流體的攙合或混合 的點(diǎn)的模擬期間使用與每個儲層相關(guān)聯(lián)的原始黑油模型或表來計(jì)算流體屬性。對于網(wǎng)絡(luò)中 發(fā)生混合的其他點(diǎn)，多維或擴(kuò)展黑油表可以如上所述被生成和用來計(jì)算來自不同儲層的混 合流體的屬性。
[0069] 在不需要與使用離團(tuán)過程的常規(guī)方法一樣生成所產(chǎn)生流體的具體組分分解體的 情況下，本文描述的擴(kuò)展或多維黑油表可以用于以顯著改進(jìn)的計(jì)算效率和模擬結(jié)果計(jì)算公 共地面/采集網(wǎng)絡(luò)中的不同點(diǎn)處產(chǎn)生的流體的屬性，所述計(jì)算效率和模擬結(jié)果，如果不是更 準(zhǔn)確的話，至少與使用這類常規(guī)方法獲得的結(jié)果一樣準(zhǔn)確。
[0070] 圖4A是生成用于確定具有公共地面網(wǎng)絡(luò)的多儲層系統(tǒng)中產(chǎn)生的混合流體的屬性 的改良型黑油模型的示例性方法400A的流程圖。出于論述目的，將使用圖3的上述多儲層系 統(tǒng)來描述方法400，但并不意圖限制于此。如圖4A中所示，方法400A包括步驟402和404。然 而，應(yīng)注意到方法400根據(jù)特定實(shí)現(xiàn)方式的需要可以包括用于執(zhí)行本文公開的技術(shù)的另外 的步驟。方法400的步驟可以通過例如如上所述圖2的儲層模擬器210來執(zhí)行，但是方法400 并不意圖限制于此。
[0071] 方法400A開始于步驟402,其包括針對多儲層系統(tǒng)中的多個儲層中的每一個（例 如，圖3的儲層302-1至302-N)使黑油數(shù)據(jù)與常見E0S模型匹配。這個實(shí)例中每個儲層的黑油 數(shù)據(jù)可以表示所述儲層內(nèi)的流體。在一個實(shí)施方案中，可以與多儲層系統(tǒng)中的每個儲層相 關(guān)聯(lián)的一個或多個黑油表的形式存儲黑油數(shù)據(jù)。在一個實(shí)施方案中，可以針對公共網(wǎng)絡(luò)生 成單一E0S模型。然而，一些組分可能不存在于所有儲層中，并且來自不同儲層的流體會具 有不同的成分。可以產(chǎn)生假想化(pseudoized)的輕質(zhì)流體組分，所述流體組分表示來自所 有儲層的共有氣體。在一些情況下，每個儲層的流體可能需要獨(dú)特的輕質(zhì)流體組分。針對每 個儲層可以產(chǎn)生至少一個假想化的重質(zhì)油組分。重質(zhì)組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)例如被用作所生成的 改良型黑油表中的內(nèi)插參數(shù)。在一個實(shí)施方案中，共有輕質(zhì)流體組分可以是氣體組分，并且 獨(dú)特的重質(zhì)油組分可以是油組分。
[0072] 方法400A之后進(jìn)行到步驟404,其包括生成表示產(chǎn)生自不同儲層的混合流體的至 少一個多維或擴(kuò)展黑油表。多維黑油表可以例如根據(jù)產(chǎn)生自每個儲層的相應(yīng)的油組分的溫 度、壓力和質(zhì)量分?jǐn)?shù)來生成。在一個實(shí)施方案中，步驟402的E0S模型用于在不同溫度下以及 針對包含不同比例的儲層流體的混合物產(chǎn)生成飽和和欠飽和黑油流體屬性表。另外，獨(dú)特 的油擬組分可以用于內(nèi)插在處于相同溫度的多個表之間。如圖4A中所示，方法400A之后可 以進(jìn)行到例如如圖4B中所示的方法400B。然而，應(yīng)注意到方法400A并不意圖限制于此。 [0073]圖4B是使用如上所述圖4A的方法400A中生成的改良型黑油模型的示例性方法 400B的流程圖。例如上文針對圖3所描述，這個實(shí)例中的改良型黑油模型可以用于確定具有 公共地面網(wǎng)絡(luò)的多儲層系統(tǒng)中產(chǎn)生的混合流體的屬性。然而，方法400B并不意圖限制于此。 如圖4B中所示，方法400B包括步驟406、408、410、412以及414。然而，應(yīng)注意到方法40(?根據(jù) 特定實(shí)現(xiàn)方式的需要可以包括用于執(zhí)行本文公開的技術(shù)的另外的步驟。方法400B的步驟可 以通過例如如上所述圖2的儲層模擬器210來執(zhí)行。
[0074]方法400B開始于步驟406,其包括在公共地面網(wǎng)絡(luò)中的不同點(diǎn)處模擬多儲層系統(tǒng) 中的流體生產(chǎn)。模擬點(diǎn)可以對應(yīng)于例如如上所述的公共地面網(wǎng)絡(luò)中的不同節(jié)點(diǎn)（例如，圖3 的節(jié)點(diǎn)306-1至306-N)。在步驟408中，針對每個模擬點(diǎn)確定是否存在產(chǎn)生自不同儲層的混 合流體。在步驟410，來自步驟408的確定結(jié)果可以用于決定方法400B將是進(jìn)行到步驟412還 是步驟414。在一個實(shí)例中，如果在步驟408中確定網(wǎng)絡(luò)中特定模擬點(diǎn)處的流體僅產(chǎn)生自單 一儲層，方法400B可以從步驟410進(jìn)行到步驟412。步驟412可以包括使用產(chǎn)生了流體的對應(yīng) 儲層的原始黑油表(例如，還用在上文描述的圖4A的方法400A的步驟402中）來計(jì)算流體屬 性。例如，在僅單一儲層發(fā)生流體生產(chǎn)的情況下，流體屬性可能僅是壓力的函數(shù)，并且與產(chǎn) 生了流體的儲層相關(guān)聯(lián)的原始黑油數(shù)據(jù)可以用于計(jì)算流體屬性。
[0075]可替代地，如果在步驟408中確定在以上實(shí)例中的特定模擬點(diǎn)處存在來自不同儲 層的流體的攙合或混合，方法400B可以從步驟410進(jìn)行到步驟414。在步驟414中，例如在如 上所述圖4A的方法400A的步驟404中生成的多維黑油表可以用于在這個實(shí)例中計(jì)算來自不 同儲層的混合流體的屬性。
[0076]返回參考圖4A，現(xiàn)將在通過如上所述的公共地面網(wǎng)絡(luò)模擬兩個儲層的流體生產(chǎn)的 背景下描述輸入黑油表(在方法400A的步驟402中）和改良型黑油模型的所得多維黑油表 (在方法400A的步驟404中）的實(shí)例。應(yīng)注意到下表中的數(shù)據(jù)僅提供用于說明性目的，并且不 表示任何特定的儲層流體。
[0077]下表1包括這個實(shí)例中的儲層1的黑油數(shù)據(jù)：
[0078]表1:儲層1的原始黑油模型數(shù)據(jù)
[0079]
[0080] 表1中的黑油數(shù)據(jù)可以提供例如儲層1中的流體的黑油模型描述，所述黑油模型描 述可以輸入到儲層模擬器例如如上所述圖2的儲層模擬器210以用于執(zhí)行模擬。如上表1中 所示，這個輸入表的主要數(shù)據(jù)列可以是壓力（以psia計(jì)）、以MSCF/STB為單位的溶解氣油比 (Rs)以及以STB/RB為單位的油層體積因數(shù)(Bo)。雖然下文示出了僅這三個主要列，但是應(yīng) 注意到實(shí)施方案并不意圖限制于此，并且所述表可以具有表示其他黑油數(shù)據(jù)參數(shù)的另外的 列，所述其他黑油數(shù)據(jù)參數(shù)例如且非限制性地包括氣體FVF、溶解氣油比、油粘度以及氣體 粘度。另外，欠飽和數(shù)據(jù)可以與壓力中的至少一個相關(guān)聯(lián)。
[0081]下表2示出了儲層1的改良型黑油模型數(shù)據(jù)。如下表2中所示，儲層1可以包括兩種 類型的流體組分：（a)組分〇1，儲層1的油組分，以及(2)組分g，儲層1和儲層2的共有氣體組 分，其中Rs值被轉(zhuǎn)換為組分1與組分g的質(zhì)量分?jǐn)?shù)之比：
[0082]表2:儲層1的改良型黑油模型數(shù)據(jù) [0083] '[0084] 表3示出了儲層2的^始黑油模型數(shù)據(jù)
，其與針對儲il的黑油數(shù)據(jù)的表1類似:^'
[0085]表3:儲層2的原始黑油模型數(shù)據(jù)
[0086]
L0087」表4不出諸層2的改艮型黑油模型數(shù)據(jù)。根據(jù)表4,網(wǎng)柙類型的組分存在t儲層2 中：（a)組分〇2,儲層2的油組分，以及(2)組分g，存在于所有儲層中的共有氣體組分。如前所 述，Rs值被轉(zhuǎn)換為組分〇2與組分g的質(zhì)量分?jǐn)?shù)之比。
[0088]表4:儲層2的改良型黑油模型數(shù)據(jù)
[0089]
[0090] 在一個實(shí)施方案中，當(dāng)產(chǎn)生自儲層1和儲層2的流體攙合或混合時，儲層流體組分 的E0S表征可以使用表2和表4中這兩個儲層的改良型黑油模型數(shù)據(jù)來生成。這種E0S表征可 以使用各種技術(shù)中的任一種來生成。
[0091] 在一個實(shí)例中，可以使用儲層1與儲層2之間重疊的共有擬組分來定義一組儲層擬 組分。"擬組分"中的每一種可以表示例如任何數(shù)目的組合在一起或"成團(tuán)"為單一組分的真 實(shí)流體組分，所述單一組分可以作為單獨(dú)單元處理。重疊共有擬組分的使用可以使得完全 耦合質(zhì)量/體積平衡方程能夠應(yīng)用于使用大量但仍相對較小數(shù)目的共有擬組分(例如，少于 所有儲層擬組分的總數(shù)）的多個儲層、井和采集網(wǎng)絡(luò)。共有擬組分表示共有流體表征，所述 共有擬組分包括足夠的組分以表示不同儲層中的多種流體的行為。
[0092] 這個實(shí)例中的常見表征可以是基于將組分表達(dá)為基于組分的大量油氣成分或高 達(dá)C45的碳數(shù)目來限定的共有擬組分。吧、0)2、(：1、02、03、1^4、104、1^5、105和06是根據(jù)其普 遍接受的屬性來使用，而C7+重質(zhì)組分是使用為C7至C45的每一個碳數(shù)目提供分子量和摩爾 分?jǐn)?shù)的概率分布函數(shù)來限定。應(yīng)了解到各種技術(shù)中的任一種都可以用于限定C7+重質(zhì)組分。 一旦建立一組分子量和摩爾分?jǐn)?shù)，就可以計(jì)算每種共有擬組分的Watson或其他類型的表征 因數(shù)，這反過來可以用于計(jì)算每種共有擬組分的比重。應(yīng)了解到各種技術(shù)中的任一種都可 以用于計(jì)算擬組分比重和/或其他擬組分特性對于本領(lǐng)域那些普通技術(shù)人員而言將變得明 顯，并且所有這類技術(shù)都處在本公開的范圍內(nèi)。還可以計(jì)算每種共有擬組分的真實(shí)沸點(diǎn) (TBP)。可以使用多種相關(guān)技術(shù)中的任一種來將分子量、TBP和比重組合以計(jì)算流體模型所 需的臨界屬性。非零交互作用系數(shù)也可能需要通過相關(guān)來估計(jì)。
[0093]在此時，可以使用遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于模擬儲層和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)正常使用的常用數(shù)目的大數(shù)目的 擬組分。在先前公布的典型方法中，下一個步驟將是將擬組分組合到一組更少的組分中（稱 為假想化的過程）以便于降低計(jì)算成本。在我們的方法中，假想化方法是不必要的，因?yàn)榱?體表示形式僅用于生成黑油表，所以組分的數(shù)目是不重要的。
[0094]可能需要調(diào)節(jié)按以上方式產(chǎn)生的臨界屬性和交互作用系數(shù)以充分匹配由原始黑 油表表示的流體屬性。回歸法可以應(yīng)用于調(diào)節(jié)流體參數(shù)的值。
[0095] 在通過擬合所有黑油模型的數(shù)據(jù)來生成常見E0S模型之后，我們將獲得具有由所 有流體共享的大多數(shù)組分以及對于特定流體而言獨(dú)特的可能的一些組分的E0S。來自不同 儲層的流體的區(qū)別特性在于每種流體的成分是不同。
[0096] 我們介紹以下想法:對于儲層流體中的每一種存在獨(dú)特的油擬組分。一些儲層具 有多個黑油模型輸入，并且可能要求多種油擬組分。在用于計(jì)算改良型黑油表的混合物計(jì) 算期間，將每個儲層的不同比例的油混合在一起。將油成分?jǐn)U展至其E0S組分表示形式，以 使得可以計(jì)算混合物的流體屬性。
[0097] 為了在特定溫度下使用E0S模型產(chǎn)生黑油屬性，首先通過將處于不同壓力和不同 比例的不同黑油流體混合來設(shè)定混合流體的成分。
[0098] 例如，在存在兩個儲層的情況下，引入另外的內(nèi)插參數(shù)，儲層2中的油組分的質(zhì)量 分?jǐn)?shù)(組分〇2的質(zhì)量/(組分ο 1的質(zhì)量+組分〇2的質(zhì)量））。這個內(nèi)插參數(shù)在本文中以x2標(biāo)示。 針對x2的每個表列值產(chǎn)生表。當(dāng)x2等于0時，數(shù)據(jù)等同于儲層1的改良型黑油模型數(shù)據(jù)。當(dāng)x2 等于1時，數(shù)據(jù)等同于儲層2的改良型黑油模型數(shù)據(jù)。在x2介于0與1之間的值時將鍵入其他 數(shù)據(jù)。通過表征化狀態(tài)方程來計(jì)算中間數(shù)據(jù)，并且結(jié)果將是非線性的。
[0099] 下表5-7示出了在x2為不同值時的改良型黑油模型數(shù)據(jù)的實(shí)例：
[0100]表5:χ2 = 0·0的改良型黑油模型數(shù)據(jù)
[0101]
[0102]表6:χ2 = 0.5的改良型黑油模型數(shù)據(jù)
[0103]
[0104] 表7:x2 = 1.0的改良型黑油模型數(shù)據(jù)
[0105] _
'[0106]在任何壓力+，將所有組分的質(zhì)量ti組合來產(chǎn)生總油質(zhì)量"總氣體質(zhì)量的比率。1 這提供混合物的平衡狀態(tài)。
[0107] 這些表用于查看飽和黑油的屬性。另一個表或方程系數(shù)用于計(jì)算欠飽和屬性的屬 性。
[0108] 例如，欠飽和油層油因數(shù)(B。)常常用以下方程式形式計(jì)算：
[0109] B〇 = B〇,bexp(c〇(p-pb)) (6)
[0110] 其中是氣泡點(diǎn)壓力下的地層體積因數(shù)，pb和c。是油壓縮率?？梢枣I入每種油類 型的油壓縮率，并且我們可以計(jì)算混合流體的修改值。例如，如果我們具有η種流體，我們可 以通過對單獨(dú)壓縮率的值進(jìn)行加權(quán)來計(jì)算混合物值c。。
[0111] 可能的等式將是如下：
[0112]
(7)
[0113] 其中權(quán)重Wi將是質(zhì)量分?jǐn)?shù)Xi的函數(shù)。
[0114] 應(yīng)注意到，在地面網(wǎng)絡(luò)中，還必須生成溫度范圍的一組表，因此溫度變?yōu)榱硪粋€內(nèi) 插參數(shù)。
[0115] 每個儲層的產(chǎn)生流體可以具有特殊或獨(dú)特的油組分以及特殊/獨(dú)特或共有的氣體 組分。針對添加的每一個額外的儲層，可以添加另一個內(nèi)插級別。另外，如果每個儲層中的 氣體組分維持其獨(dú)特性，將向所述表添加與來自其中一個儲層的氣體組分的分?jǐn)?shù)相關(guān)的另 一個內(nèi)插參數(shù)。
[0116] 因此，所公開的實(shí)施方案提供用于在不要求所有組分必須存在于每種流體中的情 況下將綁定到公共網(wǎng)絡(luò)的黑油模型匹配到E0S模型的系統(tǒng)和方法。而且，與在井底處將黑油 流體離團(tuán)產(chǎn)生為常見E0S模型的其他方法相對比，所公開的實(shí)施方案生成來自每個儲層的 油組分（以及可能的氣體組分)作為參數(shù)的多維黑油表。
[0117] 所公開的實(shí)施方案相對于常規(guī)方法的優(yōu)點(diǎn)包括在大多數(shù)情況下提高計(jì)算效率和 準(zhǔn)確度，可能還有更多優(yōu)點(diǎn)。此外，在不具有來自不同儲層的流體的攙合的部分儲層中，可 以使用原始黑油表數(shù)據(jù)。因此，所公開的實(shí)施方案允許儲層操作員保持其原始黑油流體表 征，同時為產(chǎn)生混合黑油流體的屬性創(chuàng)建合理的基礎(chǔ)。所公開的實(shí)施方案可以例如在整合 的儲層和地面網(wǎng)絡(luò)模擬器內(nèi)實(shí)現(xiàn)。所公開的流體建模和模擬可以例如用作以下操作的基 礎(chǔ):計(jì)算通過來自不同儲層的處于不同比例的黑油流體的混合而產(chǎn)生的流體的流體屬性， 以及還有在除了生成原始模型所處的溫度之外的溫度下生成流體屬性。
[0118] 圖5是其中可以實(shí)現(xiàn)本公開的實(shí)施方案的示例性計(jì)算機(jī)系統(tǒng)500的方塊圖。系統(tǒng) 500可以是任何類型的計(jì)算裝置，包括但不限于臺式計(jì)算機(jī)、膝上型計(jì)算機(jī)、服務(wù)器、平板電 腦以及移動裝置。系統(tǒng)500除了其他部件還包括處理器510、主存儲器502、次級存儲單元 504、輸入/輸出接口模塊506以及通信接口模塊508。
[0119] 處理器510可以是能夠執(zhí)行用于進(jìn)行所公開的實(shí)施方案的特征和功能的指令的任 何類型或任何數(shù)目的單核或多核處理器。輸入/輸出接口模塊506使得系統(tǒng)500能夠接收用 戶輸入(例如，來自鍵盤和鼠標(biāo)），并且向一個或多個裝置諸如但不限于打印機(jī)、外部數(shù)據(jù)存 儲裝置以及音頻揚(yáng)聲器輸出信息。系統(tǒng)500可以任選地包括單獨(dú)的顯示模塊511以使得信息 能夠顯示在集成的或外置的顯示裝置上。例如，顯示模塊511可以包括用于提供增強(qiáng)型圖形 的指令或硬件(例如，圖形卡或芯片）、觸摸屏和/或與一個或多個顯示裝置相關(guān)聯(lián)的多重觸 摸功能。
[0120] 主存儲器502是易失性存儲器，其存儲當(dāng)前執(zhí)行的指令/數(shù)據(jù)或者預(yù)提取用于執(zhí)行 的指令/數(shù)據(jù)。次級存儲單元504是用于存儲永久性數(shù)據(jù)的非易失性存儲器。次級存儲單元 504可以是或包括任何類型的數(shù)據(jù)存儲部件諸如硬盤驅(qū)動器、閃存驅(qū)動器或者存儲卡。在一 個實(shí)施方案中，次級存儲單元504存儲用于使得用戶能夠執(zhí)行所公開的實(shí)施方案的特征和 功能的計(jì)算機(jī)可執(zhí)行代碼/指令以及其他相關(guān)數(shù)據(jù)。
[0121] 例如，根據(jù)所公開的實(shí)施方案，次級存儲單元504可以永久性地存儲可執(zhí)行代碼/ 指令520,所述可執(zhí)行代碼/指令520用于執(zhí)行上述程序以供使用改良型黑油模型來計(jì)算公 共地面網(wǎng)絡(luò)中不同流體的混合。然后，在由處理器510執(zhí)行期間從次級存儲單元504將可執(zhí) 行代碼/指令520加載至主存儲器502以用于執(zhí)行所公開的實(shí)施方案。此外，次級存儲單元 504可以存儲其他可執(zhí)行代碼/指令和數(shù)據(jù)522,諸如但不限于與所公開的實(shí)施方案一起使 用的儲層模擬應(yīng)用(例如，Nexus?儲層模擬軟件）。
[0122] 通信接口模塊508使得系統(tǒng)500能夠與通信網(wǎng)絡(luò)530通信。例如，網(wǎng)絡(luò)接口模塊508 可以包括用于使得系統(tǒng)500能夠通過通信網(wǎng)絡(luò)530和/或直接與其他裝置發(fā)送和接收數(shù)據(jù)的 網(wǎng)絡(luò)接口卡和/或無線收發(fā)器。
[0123] 通信網(wǎng)絡(luò)530可以是任何類型的網(wǎng)絡(luò)，包括以下網(wǎng)絡(luò)中的一個或多個的組合:廣域 網(wǎng)、局域網(wǎng)、一個或多個專用網(wǎng)絡(luò)、互聯(lián)網(wǎng)、電話網(wǎng)絡(luò)諸如公共交換電話網(wǎng)(PSTN)、一個或多 個蜂窩網(wǎng)絡(luò)和/或無線數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)。通信網(wǎng)絡(luò)530可以包括多個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)（未描繪)諸如路由 器、網(wǎng)絡(luò)訪問點(diǎn)/網(wǎng)關(guān)、交換機(jī)、DNS服務(wù)器、代理服務(wù)器以及用于協(xié)助裝置之間的數(shù)據(jù)路由/ 通信的其他網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)。
[0124] 例如，在一個實(shí)施方案中，系統(tǒng)500可以與一個或多個服務(wù)器534或者數(shù)據(jù)庫532交 互以用于執(zhí)行所公開的實(shí)施方案的特征。例如，系統(tǒng)500可以根據(jù)所公開的實(shí)施方案查詢數(shù) 據(jù)庫532的鉆井日志信息，以用于創(chuàng)建儲層模型。此外，在某些實(shí)施方案中，系統(tǒng)500可以用 作用于一個或多個客戶端裝置的服務(wù)器系統(tǒng)，或者用于與一個或多個裝置/計(jì)算系統(tǒng)（例 如，集群、網(wǎng)格)對等通信或者并行處理的對等系統(tǒng)。
[0125] 如上所述，本公開中包括本文公開的改良型黑油建模技術(shù)的實(shí)施方案尤其可用于 計(jì)算具有公共地面網(wǎng)絡(luò)的多儲層系統(tǒng)中產(chǎn)生的混合流體的屬性。在本公開的一個實(shí)施方案 中，模擬具有公共地面網(wǎng)絡(luò)的多儲層系統(tǒng)中的流體生產(chǎn)的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)方法包括:針對多個 儲層中的每一個，使黑油數(shù)據(jù)與常見狀態(tài)方程(E0S)模型匹配，所述黑油數(shù)據(jù)表示每個儲層 內(nèi)的流體;基于與每個儲層的一個或多個黑油表匹配的E0S模型來生成至少一個多維黑油 表，所述至少一個多維黑油表表示通過公共地面網(wǎng)絡(luò)從多個儲層中的每一個產(chǎn)生的所述流 體組分的混合物；以及在多個儲層的流體生產(chǎn)模擬期間基于每個儲層所生成的多維黑油表 來計(jì)算混合物中的流體的屬性。
[0126] 在另外的實(shí)施方案中，將每個儲層中由E0S模型表示的不同流體組分成團(tuán)為對于 所述儲層而言獨(dú)特的至少一種重質(zhì)流體組分，并且針對每個儲層，基于所述儲層的獨(dú)特的 重質(zhì)流體組分而使一個或多個黑油表與E0S模型匹配。在另外的實(shí)施方案中，不同流體組分 還包括多個儲層所共有的至少一種輕質(zhì)流體組分。在另外的實(shí)施方案中，重質(zhì)流體組分是 獨(dú)特的重質(zhì)油組分，并且輕質(zhì)流體組分是共有氣體組分。在另外的實(shí)施方案中，多維黑油表 表示多個儲層中的每一個的流體與每個儲層的獨(dú)特的重質(zhì)油組分關(guān)于儲層的流體壓力成 比例。在另外的實(shí)施方案中，至少一個多維黑油表的生成包括基于對應(yīng)的E0S模型來確定每 個儲層的獨(dú)特的重質(zhì)油組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，以及基于針對每個儲層確定的質(zhì)量分?jǐn)?shù)和儲層的 流體壓力來生成至少一個多維黑油表。在另外的實(shí)施方案中，根據(jù)每個儲層的E0S模型的獨(dú) 特的重質(zhì)油組分的壓力、溫度和比例生成多維黑油表。在另外的實(shí)施方案中，輕質(zhì)流體組分 是獨(dú)特的氣體組分，并且根據(jù)每個儲層的E0S模型的獨(dú)特的氣體組分的壓力、溫度和比例生 成多維黑油表。
[0127] 在本公開的另一個實(shí)施方案中，用于限定儲層模擬模型的非線性巖相的系統(tǒng)包括 至少一個處理器和耦合至所述處理器，在其中存儲了指令的存儲器，所述指令在由處理器 執(zhí)行時致使所述處理器執(zhí)行功能，包括以下功能:針對多個儲層中的每一個，使黑油數(shù)據(jù)與 常見狀態(tài)方程(E0S)模型匹配，所述黑油數(shù)據(jù)表示每個儲層內(nèi)的流體;基于與每個儲層的一 個或多個黑油表匹配的E0S模型來生成至少一個多維黑油表，所述至少一個多維黑油表表 示通過公共地面網(wǎng)絡(luò)從多個儲層中的每一個產(chǎn)生的流體組分的混合物；以及在多個儲層的 流體生產(chǎn)模擬期間基于每個儲層所生成的多維黑油表來計(jì)算混合物中的流體的屬性。
[0128] 在本公開的又另一個實(shí)施方案中，計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)具有存儲在其中的指令， 所述指令在由計(jì)算機(jī)執(zhí)行時致使所述計(jì)算機(jī)執(zhí)行多個功能，包括以下功能:針對多個儲層 中的每一個，使黑油數(shù)據(jù)與常見狀態(tài)方程(E0S)模型匹配，所述黑油數(shù)據(jù)表示每個儲層內(nèi)的 流體;基于與每個儲層的一個或多個黑油表匹配的E0S模型來生成至少一個多維黑油表，所 述至少一個多維黑油表表示通過公共地面網(wǎng)絡(luò)從多個儲層中的每一個產(chǎn)生的流體組分的 混合物；以及在多個儲層的流體生產(chǎn)模擬期間基于每個儲層所生成的多維黑油表來計(jì)算混 合物中的流體的屬性。
[0129] 雖然已經(jīng)描述了與以上實(shí)施方案有關(guān)的特定細(xì)節(jié)，但是以上硬件和軟件描述僅意 圖作為示例實(shí)施方案，并且不意圖限制所公開的實(shí)施方案的結(jié)構(gòu)或?qū)崿F(xiàn)方式。例如，雖然未 示出系統(tǒng)500的許多其他內(nèi)部部件，但是本領(lǐng)域那些普通技術(shù)人員將了解，這類部件及其互 連是眾所周知的。
[0130] 此外，所公開的實(shí)施方案的某些方面如上所概括可以體現(xiàn)為使用一個或多個處理 單元/部件執(zhí)行的軟件。技術(shù)的程序方面可以被認(rèn)為是通常呈在一種類型機(jī)器可讀介質(zhì)上 攜帶的或體現(xiàn)為可執(zhí)行代碼和/或相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)的形式的"產(chǎn)品"或者"制品"。有形非暫態(tài) "存儲"類型介質(zhì)包括用于計(jì)算機(jī)、處理器等等或者其相關(guān)聯(lián)的模塊的任何或所有存儲器或 其他存儲裝置，諸如各種半導(dǎo)體存儲器、磁帶驅(qū)動器、磁盤驅(qū)動器、光盤或磁盤等等，它們可 以在任何時間提供用于軟件編程的存儲。
[0131] 此外，附圖中的流程圖和方塊圖示出根據(jù)本發(fā)明的各種實(shí)施方案的系統(tǒng)、方法和 計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的可能的實(shí)現(xiàn)方式的架構(gòu)、功能性和操作。還應(yīng)注意到，在一些替代實(shí)現(xiàn)方 式中，方塊中提到的功能可以不按附圖中提到的順序出現(xiàn)。例如，連續(xù)展示的兩個方塊實(shí)際 上可以大致同時執(zhí)行，或者這些方塊有時可以按相反的順序執(zhí)行，這取決于所涉及的功能 性。還將注意到，方塊圖和/或流程圖圖示的每個方塊以及方塊圖和/或流程圖圖示中的方 塊的組合可以由執(zhí)行指定功能或動作的、基于專用硬件的系統(tǒng)或者專用硬件和計(jì)算機(jī)指令 的組合來實(shí)現(xiàn)。
[0132] 以上特定示例實(shí)施方案并不意圖限制權(quán)利要求的范圍。示例實(shí)施方案可以通過包 括、排除或組合本公開中描述的一個或多個特征或功能來修改。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種模擬具有公共地面網(wǎng)絡(luò)的多儲層系統(tǒng)中的流體生產(chǎn)的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)方法，所述方 法包括： 針對多個儲層中的每一個，使黑油數(shù)據(jù)與常見狀態(tài)方程(EOS)模型匹配，所述黑油數(shù)據(jù) 表示每個儲層內(nèi)的流體； 基于與每個儲層的所述一個或多個黑油表匹配的所述EOS模型來生成至少一個多維黑 油表，所述至少一個多維黑油表表示通過所述公共地面網(wǎng)絡(luò)從所述多個儲層中的每一個產(chǎn) 生的所述流體組分的混合物；以及 在所述多個儲層的流體生產(chǎn)模擬期間基于每個儲層的所述生成的多維黑油表來計(jì)算 所述混合物中的所述流體的屬性。2. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中將每個儲層中由所述EOS模型表示的所述不同流體組 分成團(tuán)為對于所述儲層而言獨(dú)特的至少一種重質(zhì)流體組分，并且針對每個儲層，基于所述 儲層的獨(dú)特的重質(zhì)流體組分而使所述一個或多個黑油表與所述EOS模型匹配。3. 如權(quán)利要求2所述的方法，其中所述不同流體組分還包括所述多個儲層中所共有的 至少一種輕質(zhì)流體組分。4. 如權(quán)利要求3所述的方法，其中所述重質(zhì)流體組分是獨(dú)特的重質(zhì)油組分，并且所述輕 質(zhì)流體組分是共有氣體組分。5. 如權(quán)利要求4所述的方法，其中所述多維黑油表表示所述多個儲層中的每一個的所 述流體與每個儲層的所述獨(dú)特的重質(zhì)油組分關(guān)于所述儲層的流體壓力成比例。6. 如權(quán)利要求5所述的方法，其中生成至少一個多維黑油表包括： 基于所述對應(yīng)的EOS模型來確定每個儲層的所述獨(dú)特的重質(zhì)油組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；以及 基于針對每個儲層確定的所述質(zhì)量分?jǐn)?shù)和所述儲層的流體壓力來生成至少一個多維 黑油表。7. 如權(quán)利要求5所述的方法，其中根據(jù)每個儲層的所述EOS模型的所述獨(dú)特的重質(zhì)油組 分的壓力、溫度和比例生成所述多維黑油表。8. 如權(quán)利要求7所述的方法，其中所述輕質(zhì)流體組分是獨(dú)特的氣體組分，并且根據(jù)每個 儲層的所述EOS模型的所述獨(dú)特的氣體組分的壓力、溫度和比例生成所述多維黑油表。9. 一種模擬具有公共地面網(wǎng)絡(luò)的多儲層系統(tǒng)中的流體生產(chǎn)的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括： 至少一個處理器；以及 耦合至所述處理器，在其中存儲了指令的存儲器，所述指令在由所述處理器執(zhí)行時致 使所述處理器執(zhí)行功能，所述功能包括以下功能： 針對多個儲層中的每一個，使黑油數(shù)據(jù)與常見狀態(tài)方程(EOS)模型匹配，所述黑油數(shù)據(jù) 表示每個儲層內(nèi)的流體； 基于與每個儲層的所述一個或多個黑油表匹配的所述EOS模型來生成至少一個多維黑 油表，所述至少一個多維黑油表表示通過所述公共地面網(wǎng)絡(luò)從所述多個儲層中的每一個產(chǎn) 生的所述流體組分的混合物；以及 在所述多個儲層的流體生產(chǎn)模擬期間基于每個儲層的所述生成的多維黑油表來計(jì)算 所述混合物中的所述流體的屬性。10. 如權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其中將每個儲層中由所述EOS模型表示的所述不同流體 組分成團(tuán)為對于所述儲層而言獨(dú)特的至少一種重質(zhì)流體組分，并且針對每個儲層，基于所 述儲層的獨(dú)特的重質(zhì)流體組分而使所述一個或多個黑油表與所述EOS模型匹配。11. 如權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，其中所述不同流體組分還包括所述多個儲層中所共有 的至少一種輕質(zhì)流體組分。12. 如權(quán)利要求11所述的系統(tǒng)，其中所述重質(zhì)流體組分是獨(dú)特的重質(zhì)油組分，并且所述 輕質(zhì)流體組分是共有氣體組分。13. 如權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，其中所述多維黑油表表示所述多個儲層中的每一個的 所述流體與每個儲層的所述獨(dú)特的重質(zhì)油組分關(guān)于所述儲層的流體壓力成比例。14. 如權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其中由所述處理器執(zhí)行的所述功能還包括以下功能： 基于所述對應(yīng)的EOS模型來確定每個儲層的所述獨(dú)特的重質(zhì)油組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；以及 基于針對每個儲層確定的所述質(zhì)量分?jǐn)?shù)和所述儲層的流體壓力來生成至少一個多維 黑油表。15. 如權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其中根據(jù)每個儲層的所述EOS模型的所述獨(dú)特的重質(zhì)油 組分的壓力、溫度和比例生成所述多維黑油表。16. 如權(quán)利要求16所述的方法，其中所述輕質(zhì)流體組分是獨(dú)特的氣體組分，并且根據(jù)每 個儲層的所述EOS模型的所述獨(dú)特的氣體組分的壓力、溫度和比例生成所述多維黑油表。17. -種在其中存儲了指令的計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，所述指令在由計(jì)算機(jī)執(zhí)行時致使 所述計(jì)算機(jī)執(zhí)行多個功能，包括以下功能： 針對多個儲層中的每一個，使黑油數(shù)據(jù)與常見狀態(tài)方程(EOS)模型匹配，所述黑油數(shù)據(jù) 表示每個儲層內(nèi)的流體； 基于與每個儲層的所述一個或多個黑油表匹配的所述EOS模型來生成至少一個多維黑 油表，所述至少一個多維黑油表表示通過所述公共地面網(wǎng)絡(luò)從所述多個儲層中的每一個產(chǎn) 生的所述流體組分的混合物；以及 在所述多個儲層的流體生產(chǎn)模擬期間基于每個儲層的所述生成的多維黑油表來計(jì)算 所述混合物中的所述流體的屬性。18. 如權(quán)利要求17所述的計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，其中將每個儲層中由所述EOS模型表示 的所述不同流體組分成團(tuán)為對于所述儲層而言獨(dú)特的至少一種重質(zhì)流體組分，并且針對每 個儲層，基于所述儲層的獨(dú)特的重質(zhì)流體組分而使所述一個或多個黑油表與所述EOS模型 匹配。19. 如權(quán)利要求18所述的計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，其中所述不同流體組分還包括所述多 個儲層中所共有的至少一種輕質(zhì)流體組分，所述重質(zhì)流體組分是獨(dú)特的重質(zhì)油組分，并且 所述輕質(zhì)流體組分是共有氣體組分。20. 如權(quán)利要求19所述的系統(tǒng)，其中所述多維黑油表表示所述多個儲層中的每一個的 所述流體與每個儲層的所述獨(dú)特的重質(zhì)油組分關(guān)于所述儲層的流體壓力成比例。
【文檔編號】G06F9/455GK105980985SQ201580008418
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2015年3月12日
【發(fā)明人】特里·王, 格雷厄姆·C·弗萊明
【申請人】蘭德馬克繪圖國際公司