Кітапхана әзірге орыс тілінде. Ағылшын және қазақ тілдеріндегі нұсқалары кейінірек қосылады.
Гидродинамическое моделирование
Гидродинамическая модель (reservoir simulation model) прогнозирует добычу при разных вариантах разработки. Её ценность зависит от понимания уравнений, упрощений и качества входных данных.
Раздел идёт от назначения моделей и их настройки к сеткам, моделям скважин, уравнениям и численным схемам, а затем к ремасштабированию и петрофизике.
Назначение, типы и построение моделей
- 01Что такое гидродинамическая модель и зачем она нужнаМодель как инструмент прогноза: от геологической модели к расчётной сетке, что симулятор решает в каждой ячейке, входные данные и результаты, этапы работы, ограничения и неопределённость. Базалық
- 02Типы гидродинамических моделейЧем различаются модели: чёрная нефть, композиционная, тепловая и химическая; двойная пористость для трещиноватых коллекторов; полномасштабная, секторная и односкважинная модели. Что сохраняется в ячейке, когда нужен каждый тип и сколько стоит расчёт. Орташа
- 03Построение модели: входные данные и результатыЧто нужно модели и в каком виде — массивы по ячейкам, таблицы, регионы, события графика; разделы входного файла и формат ключевых слов; инициализация по равновесию и зеркало свободной воды; скважины, режимы и шаги отчёта; выдача результатов; проверки новой модели — поровый объём, запасы, равновесие, единицы, продуктивность — на секторной модели 10 × 8 × 3. Орташа
- 04Адаптация модели к истории разработкиС какими данными сравнивают модель, что и в каком порядке подстраивают, как измерить качество совпадения, чем ручная адаптация отличается от автоматизированной и почему хорошая адаптация не гарантирует хорошего прогноза. Орташа
- 05Моделирование на практике: примеры примененияКак модель помогает решениям на разных стадиях жизни месторождения: набор геологических реализаций и их ранжирование по добыче, а не по запасам; планы расчётов чувствительности; уплотняющее бурение — прирост против ускорения; закачка газа и ограничение мощностей по газу; зрелое месторождение — остаточная нефть и изоляция промытого пропластка; проверка прогноза по факту. Примеры синтетические. Орташа
Сетки и модели скважин
- 06Сетки в гидродинамических моделяхДекартовы, радиальные, угловые и неструктурированные сетки, локальное измельчение, выбор размерности и размера ячеек; численная дисперсия, эффект ориентации сетки и проверка сходимости. Орташа
- 07Перетоки между ячейками и проводимостьКак симулятор считает поток между соседними ячейками: проводимость как две половины ячеек последовательно и давление на грани, геометрические множители декартовой, радиальной и угловой ячеек, вертикальная связь тонких слоёв, разломы со смещением и несоседние соединения, взвешивание подвижности против потока для каждой фазы и к чему ведут средние арифметическое и гармоническое; пределы двухточечной формулы и эффект ориентации сетки. Тереңдетілген
- 08Модель скважины в ячейке сеткиПочему давление ячейки со скважиной не равно ни забойному, ни среднему по ячейке; эквивалентный радиус Писмена для квадратной, прямоугольной и анизотропной ячейки, индекс скважины со скином и его проверка по формуле Дюпюи, распределение дебита по слоям и режимы работы скважин в модели. Тереңдетілген
Уравнения и численные методы
- 09Уравнение давления для однофазной фильтрацииУравнение давления из баланса массы в ячейке, закона Дарси и сжимаемости: нелинейная и линейная формы, начальное и граничные условия, уравнение ячейки с проводимостями, явная и неявная схемы и предельный шаг по времени, расчёт на сетке из четырёх ячеек. Тереңдетілген
- 10Уравнения двухфазной фильтрацииБаланс массы нефти и воды и закон Дарси для каждой фазы, замыкающие соотношения, уравнение давления с суммарной подвижностью и уравнение насыщенности через суммарную скорость, роль ОФП и капиллярного давления, разностные уравнения ячеек и расчёт заводнения полосы из четырёх ячеек. Тереңдетілген
- 11Конечные разности: от уравнений к вычислениямРазностные формулы из ряда Тейлора, погрешность аппроксимации и порядок; аппроксимация, устойчивость и сходимость; анализ устойчивости по фон Нейману; схема с весами и схема Кранка — Николсон; исследование сходимости по сетке и по шагу по времени. Тереңдетілген
- 12Схемы IMPES и полностью неявнаяКак симулятор делает шаг по времени для многофазных уравнений: схема IMPES и её предел шага по условию Куранта, полностью неявная схема — невязки, якобиан, итерации Ньютона и критерии сходимости, выбор шага, последовательная и адаптивная неявные схемы; расчёты на полосе из четырёх ячеек. Тереңдетілген
- 13Решение систем линейных уравнений в симуляторахКак устроена матрица гидродинамической модели и почему её обусловленность ухудшается с шагом по времени; метод Гаусса, LU-разложение, заполнение ленты и роль нумерации; методы Якоби, Зейделя и верхней релаксации с расчётом на участке из четырёх ячеек; методы Крылова и предобусловливание (ILU, CPR, многосеточные); критерии остановки, связь невязки с материальным балансом и почему решатель определяет время расчёта. Тереңдетілген
- 14Численная дисперсияПочему схема против потока размывает фронт Баклея–Леверетта: модифицированное уравнение и коэффициент численной диффузии, самообостряющийся фронт шириной в пару ячеек, влияние размера ячеек, шага по времени и выбора явной или неявной схемы; ранний прорыв и занижение добычи в сравнении с точным решением, эффект ориентации сетки, измельчение, схемы TVD с ограничителями и экстраполяция по сеткам. Тереңдетілген
Ремасштабирование и петрофизика
- 15Ремасштабирование проницаемости при однофазном потокеПереход от детальной геологической модели к крупной сетке: точное осреднение пористости и насыщенности, средние проницаемости и их границы (Винера, Кардуэлла–Парсонса), расчёт течения в блоке при непроницаемых боковых гранях, периодических и линейных граничных условиях с примером на сетке 4 × 4, ремасштабирование проводимости, ячейки со скважинами и проверка укрупнённой модели расчётом на мелкой и крупной сетке. Тереңдетілген
- 16Ремасштабирование двухфазного потока: псевдофункцииПочему крупной ячейке мало эквивалентной проницаемости и кривых керна; псевдо-ОФП и псевдокапиллярное давление, стационарные методы (капиллярное равновесие, вязкостный предел) и динамические (Кайта–Берри, осреднение по поровому объёму); слоистый разрез на мелкой сетке и на крупной — с кривыми керна, псевдофункциями и неравномерной сеткой; где псевдофункции перестают работать. Тереңдетілген
- 17Особые вопросы ремасштабированияКогда ремасштабирование подводит: ячейки размером с длину корреляции и разделение масштабов, прерывистые глинистые линзы и вертикальная проницаемость на мелкой и крупных сетках, ступенчатое ремасштабирование слойков, полный тензор и двухточечная схема, индекс скважины по местному расчёту, соотношение сил по пути от скважины и выбор псевдофункций, проверка по кривой «проводимость — ёмкость». Тереңдетілген
- 18Моделирование течения на уровне порПоры, сужения и координационное число; пучок капилляров и его пределы; проницаемость сети пор по уравнениям баланса; дренирование как перколяция с вторжением и порог потока; поршневое заполнение и пережатие при пропитке, остаточная нефть и краевой угол; что сети дают для ОФП; цифровой керн — разрешение против объёма. Тереңдетілген
- 19Петрофизические данные для модели: ОФП и капиллярное давлениеПрограмма специальных исследований керна для модели, концевой эффект и обработка нестационарного опыта методом JBN, нормирование и осреднение кривых ОФП, типы пород и функция Леверетта, масштабирование концевых точек и защемление по Лэнду, трёхфазные модели Стоуна, сборка и проверка таблиц для симулятора — с расчётом от лабораторных данных до таблицы. Тереңдетілген
Бөлім толықтырылуда: жаңа тақырыптар техникалық тексеруден кейін жарияланады.