CMG数模软件STARS模块使用入门教程

CMG数模软件培训庞占喜2007.3.17中国石油大学（北京）中国石油大学（北京）石油天然气工程学院油藏数值模拟组目录*CMG软件简介*STARS模块主要关键字*STARS模块泡沫的模拟*STARS模块所需数据的准备及处理*STARS模块油藏热采模型的建立*油藏热采模型的运行及结果后处理*氮气及氮气泡沫压水锥数值模拟中国石油大学（北京）石油天然气工程学院油藏数值模拟组一、CMG软件简介STARSIMEXGEMMODELBUILDERGRIDBUILDER3D2DCMG可以进行常规黑油模拟、稠油热采模拟、组分模拟以及泡沫模拟。STARS模块是三维、四相、多组分、热采、蒸汽添加剂模拟器。其数据体文件为*.dat,计算产生的文件包括:输出文件*.out(用户查看),SR2二进制索引文件*.irf(数据后处理),SR2二进制结果文件*.mrf(二进制计算结果存储)。中国石油大学（北京）石油天然气工程学院油藏数值模拟组油藏模型数据体包含内容STARS数据体INPUT/OUTPUTCONTROL：输入/输入控制，定义控制模拟器输入和输出行为的各个参数，例如，文件名、单位、out文件和SR2文件写入频率，重启文件的定义等。GRIDANDRESERVOIRDEFINITION：网格和油藏定义，这部分包括：模拟网格的定义、天然裂缝油藏选项、离散化井筒定义、基本油层岩石特性、区块选项，其他油藏特性描述（岩石压缩系数、岩石热物性参数、顶底盖层热损失系数、井筒热损失系数、水体）。FLUIDANDCOMPONENTDEFINITIONS：流体和组分定义，定义组分名称、个数，相应的K值，各组分的基本参数（摩尔质量、密度、粘度、临界温度、临界压力，化学反应式等）。一、CMG软件简介中国石油大学（北京）石油天然气工程学院油藏数值模拟组油藏模型数据体包含内容STARS数据体ROCK-FLUIDPROPERTIES：岩石-流体特性，定义相渗曲线，毛管压力、组分的吸附和扩散特性；（*泡沫的定义以及相渗插值的定义）。INITIALCONDITIONS：初始条件，这部分包括：初始压力（或者参考压力及参考深度），初始温度，初始的饱和度场（或者油水界面及油气界面）WELLANDRECURRENTDATA：井定义和生产动态数据，定义井名、井位和完井层位，设置相对应的生产动态数据。NUMERICALMETHODSCONTROL：数值方法控制，这部分定义模拟器数值方法参数：时间步数、非线性迭代解法、误差控制；（*等温、非等温控制项）一、CMG软件简介中国石油大学（北京）石油天然气工程学院油藏数值模拟组INPUT/OUTPUTCONTROL输入/输出文件名(可选)*FILENAMES(建立重启文件用)错误检查的模式(可选)*CHECKONLY项目的主要名称(可选)*TITLE1,*TITLE2,*TITLE3,*CASEID输入/输出单位控制(可选)*INUNIT,*OUTUNIT质量守恒选项(可选)*MASSBASIS错误信息的最大数量(可选)*MAXERROR重启文件选项和最大计算步数*RESTART,*MAXSTEPS写入重启文件选项(可选)*WRST,*REWINDOUT文件写入频率(可选)*WPRN写入OUT文件中的信息选项(可选)*OUTPRN,*PARTCLSIZESR2文件写入频率(可选)*WSRF写入SR2文件中的信息选项(可选)*OUTSRF,*SR2PREC,*SRFASCII,*XDR网格数组输出方向选项(可选)*PRNTORIEN,*PRINT_REF方程组求解信息输出选项(可选)*OUTSOLVR模拟计算终止方式选项(可选)*INTERRUPT二、STARS模块主要关键字中国石油大学（北京）石油天然气工程学院油藏数值模拟组GRIDANDRESERVOIRDEFINITION网格类型选项*GRID,*KDIRI方向网格步长(必需)*DIJ方向网格步长(必需)*DJK方向网格步长(必需)*DK网格中心深度选项(条件)*DEPTH网格顶部深度数据(条件)*DTOP油层中部深度数据(条件)*PAYDEPTH网格倾角数据(条件)*DIP局部网格加密选项(条件)*REFINE,*RANGE网格几何特征修正选项(可选)*VAMOD,*VATYPE（修正部分网格的面积及体积）无效网格选项(可选)*NULL离散井筒选项(条件)*WELLBORE,*RELROUGH,*LAMINAR,*TRANSIENT,*CIRCWELL,*WELLINFO,*REGIME,*WELLWALL,*TUBINSUL,*ANNULUSWAL,*CASING,*FILM_COND,*RANGE,*WBZ,*WBZADJ二、STARS模块主要关键字中国石油大学（北京）石油天然气工程学院油藏数值模拟组二、STARS模块主要关键字GRIDANDRESERVOIRDEFINITION孔隙度数据输入标志(必需)*POR渗透率数据输入标志(必需)*PERMI,*PERMJ,*PERMK孔隙体积修改因子(可选)*VOLMOD有效厚度(可选)*NETPAY净毛比(可选)*NETGROSS传导率因子(可选)*TRANSI,*TRANSJ,*TRANSK,*TRANSIJ+,*TRANSIJ-,*TRANSIK+,*TRANSIK-尖灭网格输入(可选)*PINCHOUT,*PINCHOUTARRAY断层选项(可选)*FAULT,*FAULTARRAY门限孔隙体积(可选)*PVCUTOFF（如果网格的孔隙体积小于此值，此网格将被设定为无效网格）油层分段选项(可选)*SECTOR,*SECTORARRAY网格定义结束标志(必需)*END-GRID油藏描述所需资料：小层数据表或等值线图砂层厚度有效厚度（或净毛比）顶部深度孔隙度渗透率（水平及垂向）断层参数中国石油大学（北京）石油天然气工程学院油藏数值模拟组二、STARS模块主要关键字OTHERRESERVOIRDEFINITION岩石类型*ROCKTYPE,*THTYPE岩石压缩系数(必需)*PRPOR,*CPOR,*CTPOR,*CPORPD,*PORMAX岩石热物性参数(可选)*ROCKCP,*THCONR,*THCONW,*THCONO,*THCONG,*THCONMIX盖底层热损失参数(可选)*HLOSSPROP,*HLOSST,*HLOSSTDIFF井筒热损失参数(可选)*RTI,*RTO,*RIN,*RCI,*RCO,*RH,*ETO,*ECI,*EIN,*EE,*XKE,*XKIN,*XKCM,*XAE,*DEPTH,*CDEPTH,*ANG,*AGD水体模型*AQUIFER,*AQGEOM,*AQH,*AQPERM,*AQCOMP,*AQPOR,*AQVISC,*AQRCND,*AQRCAP其他油藏描述参数所需资料：1.油层热物性及流体热物性数据岩相热容岩石导热系数油/气/水导热系数顶、底层的热损失参数2.流体和岩石化验分析报告3.边、底水数据报告中国石油大学（北京）石油天然气工程学院油藏数值模拟组FLUIDANDCOMPONENTDEFINITIONS组分类型及名称(必需)*MODEL,*COMPNAMEK值相关系数*KV1,*KV2,*KV3,*KV4,*KV5K值表*GASLIQKV,*LIQLIQKV,*KVTABLIM,*KVTABLE,*KVKEYCOMP摩尔质量(必需)*CMM临界特性(必需)*TCRIT,*PCRIT,*IDEALGAS参考条件*PRSR,*TEMR,*PSURF,*TSURF,*SURFLASH流体焓系数*CPL1,*CPL2,*CPL3,*CPL4,*CPG1,*CPG2,*CPG3,*CPG4,*HVR,*EV,*HVAPR固相特性(必需)*SOLID_DEN,*SOLID_CP二、STARS模块主要关键字中国石油大学（北京）石油天然气工程学院油藏数值模拟组FLUIDANDCOMPONENTDEFINITIONS液相标识*LIQPHASE,*WATPHASE,*OILPHASE（随后的特性参数赋值对象）液相密度(必需)*MOLDEN,*MASSDEN,*MOLVOL,*CP,*CT1,*CT2,*GASSYLIQ液相密度非线性计算参数*DNMIXCOMP,*DNMIXENDP,*DNMIXFUNC气相粘度*AVG,*BVG,*GVISCOR液相粘度(必需)*AVISC,*BVISC,*VISCTABLE,*XNACL液相粘度非线性计算参数*VSMIXCOMP,*VSMIXENDP,*VSMIXFUNC指定网格的粘度类型(可选)*VISCTYPE,*VSTYPE关键化学反应方程式参数*STOREAC,*STOPROD,*FREQFAC非关键化学反应方程式参数*RENTH,*RPHASE,*RORDER,*EACT,*O2PP,*O2CONC,*RTEMLOWR,*RTEMUPR二、STARS模块主要关键字中国石油大学（北京）石油天然气工程学院油藏数值模拟组ROCK-FLUIDPROPERTIESRock-Fluid数据起始标志(必需)*ROCKFLUID岩石类型数据*RPT,*KRTYPE,*RTYPE插值参数*INTCOMP界面张力数据*INTLIN,*INTLOG,*IFTTABLE泡沫插值参数*FMSURF,*FMCAP,*FMOIL,*FMGCP,*FMOMF,*FMMOB,*EPSURF,*EPCAP,*EPOIL,*EPGCP,*EPOMF二、STARS模块主要关键字有关泡沫参数的设置及泡沫模拟方法后面介绍。泡沫定义参数所需资料：表面活性剂类型,摩尔质量,密度,临界压力,临界温度,压缩系数油藏注表活剂后表面张力随浓度变化数据表活剂在油层中的吸附数据表活剂的最大吸附量表面活性剂在油水两相间的分配数据泡沫阻力因子和残余阻力因子中国石油大学（北京）石油天然气工程学院油藏数值模拟组ROCK-FLUIDPROPERTIES插值序号及参数*KRINTERP,*DTRAPW,*DTRAPN,*WCRV,*OCRV,*GCRV,*SCRV水油相渗数据表*SWT气液相渗数据表*SLT相渗临界点*SWR,*SORW,*SGR,*SORG,*SWRG,*KRWRO,*KROCW,*KRGCW,*PCWEND,*PCGEND相渗临界点随时间的变化数据*KRTEMTAB组分弥散系数*DISPI_WAT,*DISPJ_WAT,*DISPK_WAT,*DISPI_OIL,*DISPJ_OIL,*DISPK_OIL,*DISPI_GAS,*DISPJ_GAS,*DISPK_GAS吸附组分函数*ADSCOMP,*ADSLANG,*ADSTABLE依赖于岩石性质的吸附数据*ADSROCK,*ADMAXT,*ADRT,*PORFT,*RRFT,*ADSTYPE二、STARS模块主要关键字流体定义参数所需资料：粘度－温度关系曲线不同温度下的油水相渗曲线和气液相渗曲线高压物性PVT数据毛管压力曲线数据（压汞曲线）组分摩尔质量,密度,临界压力,临界温度,压缩系数中国石油大学（北京）石油天然气工程学院油藏数值模拟组INITIALCONDITIONS初始条件输入标识(必需)*INITIAL垂向平衡输入标识(可选)*VERTICAL,*REFPRES,*REFDEPTH,*REFBLOCK原始地层压力及温度*PRES,*TEMP原始饱和度*SW,*SO,*SG,*DWOC,*DGOC原始各相的摩尔分数*MFRAC_WAT,*MFRAC_OIL,*MFRAC_GAS,*PBC原始固相浓度*CONC_SLD二、STARS模块主要关键字初始条件定义所需资料：原始地层压力、温度、压力系数数据原始油、气、水分布原始油水界面和油气界面地质储量报告中国石油大学（北京）石油天然气工程学院油藏数值模拟组NUMERICALMETHODSCONTROL数值控制输入标志(可选)*NUMERICAL最大时间步长(可选)*DTMAX数值模型算法选项(可选)*TFO