Tutorial Eclipse 100 JRGR

5/15/2018 Tutorial Eclipse 100 JRGR - slidepdf.com

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Sección RUNSPEC

Esta sección es la primera que debe escribirse en el archivo .DATA, esta secciónconsiste en una serie de KEYWORDS, los cuales activan ciertas opciones en elmodelaje del yacimiento o contienen información, para los KEYWORDS quecontienen información esta se llamara “el argumento”, esto es muy importante yaque cada KEYWORD con información tendrá cierto número de argumentos quenecesitaran ser rellenados para poder usarlo y este tipo de KEYWORD llevaran alfinal de la línea un slash (/). Si el slash se coloca antes de terminar con losargumentos todos los argumentos después de la posición del slash seránrellenados con los valores predeterminados, lo mismo pasara si se omite unKEYWORD, es decir si se omite colocar un KEYWORD que es necesario para lasimulación el simulador colocara el valor predeterminado de dicho KEYWORD.Ahora la sección RUNSPEC para un archivo .DATA para una corrida en ECLIPSE100 debe contener como mínimo estos KEYWORDS.

KEYWORD DESCRIPCIÓN TITLE Titulo del modeloDIMENS Numero de celdas en las direcciones X, Y, ZOIL, WATER, GAS, Fase activa que está presente en el modeloVAPOIL, DISGASFIELD/METRIC/LAB Unidades del modeloSTART Inicio de la simulaciónWELLDIMS Pozos y dimensiones de los grupos

Para ECLIPSE 300 el mínimo de KEYWORDS en esta sección es muy similar, ladiferencia radica en que se usa el KEYWORD COMPS o BLACKOIL para indicarle

al simulador con cuales ecuaciones de estado hacer los cálculos, y parasimulaciones térmicas el KEYWORD THERMAL debe estar presenteEntonces una sección RUNSPEC básica seria de la forma:

=============Sección RUNSPEC=======================RUNSPEC--nombre de la sección SIEMPRE debe ir de primero y en mayúsculas

TITLE--KEYWORD para colocarle un titulo al modelo de simulaciónModelo de sección RUNSPEC básica

DIMENS--KEYWORD con argumento, debe colocarse las dimensiones en X, Y, Z delmodelo y como posee argumento terminar con slash (/)10 10 01/ modelo con 10 celdas en X, Y, Z

OIL--KEYWORD sin argumento indica la presencia de la fase OIL en el modelo



DISGAS--KEYWORD sin argumento indica la presencia de la fase gas en solución(DISGAS) en el modelo

GAS--KEYWORD sin argumento indica la presencia de la fase GAS en el modelo

WATER--KEYWORD sin argumento indica la presencia de la fase WATER en el modelo

FIELD--KEYWORD sin argumento que indicas las unidades que utiliza en modelo, eneste caso son unidades de campo

START

--KEYWORD con argumento que indica la fecha de inicio de la simulación, poseentres argumentos DIA MES (solo las tres primeras letras del mes en ingles) AÑO / 11 JAN 1988/

WELLDIMS--KEYWORD que indica las dimensiones de la matriz de los pozos posee 12argumentos, solo comentare los usados para ECLIPSE 100

1. Máximo número de pozos en el modelo2. Máximo número de conexiones por pozo3. Máximo número de grupos en el modelo

4. Máximo número de pozos por grupo

10 10 2 10 / Todos los argumentos después del slash serán colocados los valorespredeterminados

Existen muchos más KEYWORD que pueden ser escritos en la secciónRUNSPEC para habilitar ciertas funciones del simulador, pero como este blog noes un curso ni pretende serlo en ningún momento no los explicaré, si quierensaber más de esos KEYWORDS busquen en el REFERENCE MANUAL deECLIPSE la sección Data File Overview la RUNSPEC SECTION y ahí se detallan

cada uno de ellos.La sección RUNSPEC también se usa para hacer FASTS RESTARTS, es decircorridas rápidas de restart, estas corridas en pocas palabras son datos de corridasanteriores guardadas en un archivo que luego el simulador usará para simularpaso de tiempo posterior a esas corridas, estas corridas generalmente seconfiguran en la sección SCHEDULE que será comentada en otra entrada.



En conclusión la sección RUNSPEC es la que se encarga básicamente de:

• -Definir las características básicas del modelo• -Establecer la fecha de inicio de la simulación•

-Definir la cantidad de memoria que usara cada variable del modelo

Sección GRID

La sección GRID tiene como finalidad la de proveer al simulador de la informaciónnecesaria para el cálculo del volumen poroso y transmisibilidades en todas lasdirecciones, esta información es usada para calcular el flujo de cada fase entreceldas para cada paso de tiempo.

El volumen poroso es calculado a partir de:

Donde:

PV = volumen porosoᶲ = porosidadVcell = volumen de la celdaNTG = Net To Gross, espesor de arena neta

Y para el cálculo de la transmisibilidad se usa:

Donde:

K = permeabilidadA = áreaNTG = Net To GrossL =Longitud

Como se puede observar de las ecuaciones anteriores la información mínimarequerida para el cálculo de las dos variables son:

• Geometría (dimensiones de las celdas)• Propiedades• Porosidad

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http://2.bp.blogspot.com/_sGuL6WHPHg4/S1xvcuGlcJI/AAAAAAAAAU8/-z8-qg7SGfk/s1600-h/2.JPG

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• Permeabilidad• Net to Gross

Por este motivo toda esa información debe ser colocada en la sección GRID parapoder determinar tanto la transmisibilidad como el volumen poroso

Para colocar estos valores de forma tal que el simulador pueda usarlos esnecesario usar diferentes KEYWORDS en función de cada variable a introducir yde la geometría del grid o mallado

El simulador ECLIPSE soporta principalmente 4 tipos diferentes de mallados ogrids, los cuales son:

BLOCK CENTERED

Este tipo de geometría usa los KEYWORDS DX, DY, DZ y TOPS. Las celdas en

este tipo de geometría son rectangulares y tienen las caras inferiores y superioreshorizontales con lados verticales.

CORNER POINT.

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Este tipo de geometría usa los KEYWORD COOR y ZCORN, estas celdas puedentener una mayor variedad de formas, las cuales facilitan el modelaje de estructurascomplejas, como fallas inversas, pliegues, superficies erosivas etc. Este tipo degeometría generalmente es mucho más voluminosa que una block centered y paragenerarla es necesario el uso de un pre-procesador como FloGrid o Petrel.

RADIAL

Este tipo de geometría se usa muy usualmente para estudios de las cercanías delpozo y usan los KEYWORDS DR, DTHETA y DZ, este tipo de mallado puede serusado como refinamiento local para estudios avanzados de flujo.

UNSTRUCTURED (PEBI)

En estos casos el volumen poroso, la transmisibilidad y el ordenamiento de las

celdas son pre-procesadas con otros programas como FloGrid.

Este tipo de mallado puede ser útil para el modelado de yacimientos muycomplejos geométricamente hablando, pero debido a su irregularidad puedengenerar errores de convergencia y retrasos en los cálculos de flujo entre celdas.

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Como ya vimos dependiendo del nivel de complejidad del modelo será necesariogenerar un tipo en especifico de geometría para el mallado, las geometrías másusadas suelen ser la corner point y la radial, sin embargo cuando se quierensimular modelos sencillos se usa mayormente una geometría block centered conrefinado local.

Geometría BLOCK CENTERED vs. CORNER POINT

Las geometrías corner point y las block centered pueden ser muy similares sinembargo existen diferencias muy notables que hay que tener en cuenta almomento de generar el mallado.

Block Centered.

• Descripción simple de la celda• No se requiere pre- procesador•

Los datos de geometría son pequeños• Las estructuras geológicas son modeladas simplemente• Es difícil modelar acuñamientos y deformaciones• Conexiones incorrectas de celdas a través de las fallas



Corner Point

• Descripción de la celda puede ser compleja• Pre-procesamiento necesario• Datos geométricos voluminosos• Las estructuras geológicas pueden ser modeladas con precisión• Acuñamientos e inconformidades son modeladas con fidelidad• Las adyacencias de las capas a las fallas son modeladas con exactitud.

DEFINICION DE PROPIEDADES EN LAS CELDAS

Como se menciono anteriormente en esta sección se definen las propiedades delas celdas, con los KEYWORDS anteriormente mencionados definimos lageometría, pero ahora faltan definir las propiedades de las celdas. Estaspropiedades son definidas en mediante la utilización de nodos, los cualesgeneralmente son ubicados en el centro geométrico de cada celda, a este únicopunto se le asignaran los valores de todas las propiedades de la celda, y con estepunto discreto es que el simulador realizara sus cálculos.



Para definir las propiedades se usan KEYWORDS con argumentos como PORO,PERMX, PERMY, PERMZ, NTG etc. Como estos KEYWORD son con argumentosdeben terminar en slash (/)

Ejemplo.

PORO0.250 / Define la porosidad en todas las celdas como el 25%

PERMX45 / define le permeabilidad en X como 45 a toda la malla (las unidades dependedel keyword colocado en la sección RUNSPEC)

COPYPERMX PERMY / PERMX PERMZ /

/ copia el valor de la permeabilidad en X para Y y Z en toda la malla.Esto sería para el caso en el cual las propiedades sean constantes en todo elmodelo, pero si esto no ocurriera el valor de estas propiedades en cada celdavaría, en este caso se asigna el valor para las celdas que se quieran.

Ejemplo:

Se usa el KEYWORD EQUALS para modificar la propiedad.

EQUALS

PERMX 1500 / define esta permeabilidad a todas las celdasPERMX 100 1 20 1 5 1 1 / edita la permeabilidad de las celdas en cada capaPERMX 350 1 20 1 5 2 2 / PERMX 500 1 20 1 5 3 3 / PERMX 200 1 20 1 5 5 7 / PERMX 150 1 20 1 5 7 8 / PERMX 75 1 20 1 5 8 9 / PERMX 50 1 20 1 5 10 10 /

/

Es muy importante tener en cuenta que debe existir solo un único valor de unapropiedad para cada celda, incluso las celdas inactivas deben tener valoresdefinidos, estos valores deben ser explícitos, es decir los valores no se puedeningresar como funciones.



Convención de lectura para los tipos de geometrías

Geometrías cartesianas (block centered, corner point) La información es leída primero en la dirección X, luego en la Y y finalmente la Z

Geometría radial

La información de la celda es leída primero con R seguida por q y luego k



Geometría Unstructured

Este tipo de geometrías no poseen organización en filas o columnas, por esto estainformación debe ser asignada por FloGrid para que ECLIPSE pueda leerla

Celdas Inactivas

Esto le permite a ECLIPSE evitar la simulación en celdas no importantes, paraesto se usan los siguientes KEYWORDS:

ACTNUM indica si la celda es activo o inactiva.

MINPV. Indica el mínimo volumen poroso para que la celda sea activa

PINCH indica el mínimo de espesor par que la celda sea activa

Cuando se poseen modelos de mallados muy complejos que tienen una cantidadconsiderable de celdas se puede usar el KEYWORD INCLUDE para que ECLIPSElea un archivo .grdecl que contenga toda la información de la geometría delmallado, este KEYWORD es con argumento y se usa de la siguiente forma.

INCLUDE

Nombre_del_archivo.grdecl/

Conexión de celdas no vecinas.

Esto es muy importante a tenerlo en cuenta cuando se poseen geometríascomplejas donde exista flujo entre celdas sin índices adyacentes debido ha



• Acuñamientos• Fallas• Acuíferos usualmente lo necesitan• Refinamientos y engrosamientos locales• Modelos radiales•

Modelos de doble porosidad/permeabilidad

NNC en geometría radial



Convención de índices

Opciones para la Transmisibilidad

Como vimos la transmisibilidad es calculada con las variables que se colocan enesta sección, por esto existen varios KEYWORDS que permiten modificar la formaen q es calculada.

NEWTRANEs un promedio armónico de la transmisibilidad de media celdaSe basa en el área mutua de dos celdasSe toma en cuenta automáticamente la corrección por profundidad



OLDTRANPromedio armónico de la perm * promedio aritmético del área.

OLDTRANRPromedio armónico de (perm*área)Aplica la corrección de profundidad

En esta sección también se pueden modelar lutitas mediante el “ Geocellular“model, Shale layers y como brechas o “gaps” entre capas



Como es razonable estas formas de modelado de lutitas poseen ventajas ydesventajas.

Modificaciones de la Transmisibilidad

Como es sabido la transmisibilidad entre celdas en ciertas ocasiones es conociday es necesario ajustar el modelo con esos valores, por ejemplo cuando sepresenta una falla sellante.

Controles de salida de la sección GRID

Para reportes-RPTGRID Solicita reportes de varios keywords de la sección GRID-BOUNDARY limita la salida del PRT a un rango específico de I, J y K

Para visualizaciones 3D-GRIDFILE genera un archivo .egrid-INIT propiedades estáticas archivo .init

Sección EDITEl principal propósito de esta sección es la de modificar las propiedades de lasección GRID, para esto existe una diversidad de KEYWORD que permiten lamodificación de muchos de los valores ingresados anteriormente en la secciónGRID.

Las salidas de la sección GRID que pueden ser modificadas:



DEPTH, PROV, TRAN (X, Y, R, THT,Z)

Operadores

MULTIPLY, BOX, EQUALS, COPY, ADD, MINVALUE, MAXVALUE

Otros

EDITNNC, MULTPV, MULTFLT

Para las modificaciones de la transmisibilidad, se debe recordad que elKEYWORD TRAN afecta a las conexiones no vecinas. Los multiplicadores de latransmisibilidad no deberían ser aplicados cuando se tienen refinamientos localesya que pueden generar problemas con el modelo.

Sección PROPS

El propósito fundamental de esta sección es la de contener las propiedades de laroca y de los fluidos que dependan de la presión y de la saturación, a grandesrasgos la información requerida seria:

Fluidos

• PVT de los fluidos• Densidad/Gravedad

Roca

• Permeabilidades relativas• Presión capilar• Compresibilidades

Toda esta información es necesaria para evaluar la densidad de las fases tanto acondiciones de yacimiento como a condiciones de superficie mediante el uso deecuaciones de estado

Como ya he mencionado muchas veces nosotros estamos usando el simuladorECLIPSE 100 que es un simulador BLACK OIL, es decir todas las ecuaciones deestado que usa para el cálculo de cada fase corresponde a solo un área deldiagrama PT y a la envolvente de fase del hidrocarburo

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Este diagrama de fases muestra el comportamiento general de una mezclamulticomponente de hidrocarburos

Ahora el simulador BLCAK OIL como comente anteriormente solo trabaja coneficiencia en ciertas zonas de este diagrama como muestra la imagen

Por lo tanto es muy importante conocer el estado de los fluidos en el yacimientopara conocer qué tipo de simulación hacer, si BLACK OIL o COMPOSITIONAL. Yaque en función de los fluidos que se tengan el simulador usara ecuaciones deestados y rutinas de cálculo diferentes.

Ahora para introducir la información para un modelo Black oíl existen diversosKEYWORDS con argumentos que hay q usar, estos son:

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GRAVITY, PVTO, PVDG, PVTW, ROCK, SWOF, SGOF, PVDO, PVCO, PVZGetc... (Para conocer todos los KEYWORD que se usan en esta sección revisar elmanual)

Como ya vimos en la sección RUNSPEC es necesario determinar las fases

presentes en el modelo ya que los datos de cada fase serán colocados en estasección, un esquema generalizado de las fases se muestra a continuación con loskeywords que deben ir en la sección RUNSPEC

MULTIPLES REGIONES PVT

Existen casos donde las propiedades de los fluidos varia dentro de un mismoyacimiento para esto ECLIPSE tiene la opción de separar por regiones alyacimiento y asignarle a cada región un PVT diferente, para hacer esto hay quecolocar en la sección RUNSPEC los siguientes KEYWORD:TABDIMS y EQLDIMS

En la sección PROPS ese deben colocar las diferentes tablas PVT para cadafluido y finalmente en la sección REGIONS se incluirían los KEYWORDSPVTNUM y EQLNUM

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También se puede usar el API TRACKING con los siguientes KEYWORDS

En RUNSPEC, se usa API, luego en PROPS se debe colocar como mínimo undato de PVT completo para petróleos con API alto y finalmente en la secciónSOLUTION los KEYWORDS OILAPI y APIVD

Con estos KEYWORDS definimos las propiedades de los fluidos en el modelo,ahora hay que definir las propiedades del la roca, para esto se usa el KEYWORDROCK.

Con este KEYWORD se introducen los valores necesarios de la roca para q elsimulador trabaje y recálcale algunas otras variables como lo es el volumenporoso,

También en esta sección se colocan las tablas de presión capilar y desaturaciones usando los KEYWORDS SWOF, SGOF, SWFN, SGFN, SOF3, entreotros para conocer más información de estos KEYWORDS revisen el manual.

Sección REGIONS

El propósito fundamental de esta sección es la de subdividir el modelo deyacimiento en función de sus variaciones en las características o por propósitos de

reportes, es decir si en un yacimiento existe una segregación gravitacionalmarcada que genere un cambio considerable en las propiedades de los fluidos, sepuede subdividir el yacimiento para asignarle un PVT para cada región, o si elyacimiento esta compartido por varios campos y solo se desee reportar los fluidosproducidos de la región o campo estudiado y no de todo el yacimiento.

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Variación en las propiedades del yacimiento.

Para esto se usa el KEYWORD EQULNUM y luego el EQUIL para definir laspropiedades

Visualización 3D de las regiones del modelo

Resultado sobre la saturación inicial de petróleo

Subdivisión para propósitos de reportes

Para esto se usan los KEYWORDS FIPNUM y luego en la sección SOLUTION elKEYWORD RPTSOL



Modelo subdividido en 3 regiones

Sección SOLUTION

Esta seccione s usada para definir las condiciones iníciales de la simulación, esdecir la definición del estado inicial de cada celda, para esto se deben establecer:

• Presión inicial y saturaciones de las fases• Relaciones de solución iníciales• Variación de las propiedades de los fluidos en función de la profundidad• Condiciones iníciales del acuífero

Existen principalmente tres tipos diferentes de inicialización en ECLIPSE loscuales son:

• EQUILIBRATION: las presiones y saturaciones iníciales son calculadas apartir de los datos ingresados en el keyword EQUIL

• RESTART: la solución inicial puede ser leída de un archivo de restartgenerado por una corrida anterior del modelo

• ENUMERATION: la solución inicial es especificada explícitamente por elusuario para cada celda

EQUILIBRATION

Para poder hacer todo esto hay q tener en cuenta la distribución típica de fluidosen un yacimiento

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En la figura se observa la distribución convencional de fluidos en un yacimientodonde se observan tres regiones donde la saturación de una fase es máxima yotras dos regiones donde la saturación de las fases varía según la profundidad,estas son llamadas zona de transición, estas zonas de transición tienen un

espesor determinado y este puede ser calculado a partir de las curvas de presióncapilar del yacimiento, otro método es usando las graficas de los gradientes depresión para cada fase como se observa en la siguiente figura

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Ahora para definir por EQUILIBRATION se usa el KEYWORD EQUIL el cual tiene9 argumentos entre los cuales están. La profundidad del DATUM, la presión alDATUM, presiones capilares de las fases entre otros.

Corridas RESTART

Cuando se realizan corridas restart lo que hace el simulador es alimentarse dedatos de una corrida anterior y comenzar a calcular desde esa fecha en adelante,por lo tanto la inicialización del modelo será el último estado el cual se calculo enla corrida de restartExisten principalmente dos tipos de restart, el restart flexible y el rápido, entre losdos existen diferencias significativas pero para mayor información lean el manualXD

ENUMERATION

Cuando se usa el KEYWORD ENUMERATION los keywords usados variaran enfunción de las fases que se seleccionaron en la sección RUNSPEC.

En esta sección también se puede modelar un acuífero, entre las opciones demodelado de acuífero eclipse tiene:

• Acuíferos numéricos• Acuíferos analíticos• Acuíferos Carter-Tracy

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• Acuíferos Fetkovich• Acuíferos Flux• Acuíferos “Grid Cell”

Cada uno de estos acuíferos tiene usan un KEYWORD, por ejemplo el Fetkovich

usa el keyword AQUFET, el numérico usa AQUNUM etc...

Sección SUMMARY

Esta sección es usada para indicarle al simulador las variables que queremos queescriba para luego poder graficarlas en función de cada paso de tiempo, todasestas variables escritas pueden ser graficadas usando ECLIPSE OFFICE o GRAF.Esta sección es opcional pero sin ella el simulador no guardaría ninguna variable yno se generarían reportes así que puede ser opcional pero para lo que nosotros

como ingenieros necesitamos es obligatorio.

Dentro de esta sección se colocan todos aquellos KEYWORDS que le indican alsimulador que variables guardar algunos de estos KEYWORDS son:--Presión del yacimientoFPR--Tasa de producción de petróleo del yacimientoFOPR--Tasa de inyección de agua del yacimientoFWIR--Producción acumulada de petróleo del yacimiento

FOPT--Corte de agua del yacimientoFWCT--Factor de recobro del yacimientoFOE--Tasa de producción de petróleo de los pozosWOPR

/ --Corte de agua de los pozosWWCT

/

--Presión de fondo fluyente de los pozosWBHP

/

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Sección SCHEDULE

Esta sección es usada para especificar las medias de producción e inyección detodo el modelo, en otras palabras con la sección SCHEDULE podemosespecificar:

• Operaciones de pozos a ser simuladas• Tiempo a ser simulado• Ajustes de criterio de convergencia• Cotejo histórico• Predicción

En pocas palabras esta sección va a ser la que regule al modelo a través deltiempo.

Como hemos visto en las publicaciones anteriores cuando vamos a simular unyacimiento para predecir un estado futuro, es necesario primero “ajustar” elcomportamiento del modelo a las condiciones pasadas y actuales, es decir esnecesario que el simulador se coteje casi perfectamente con el historial deproducción del yacimiento para así asegurar que el modelo representa de maneraconfiable al yacimiento, por este motivo se realiza el “cotejo histórico”.

COTEJO HISTÓRICO o HISTORY MACTH

Este “cotejo histórico” se realiza en esta sección usando los siguientesKEYWORDS.

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http://2.bp.blogspot.com/_sGuL6WHPHg4/S1yky9loJeI/AAAAAAAAAYs/kHBYHXOlnJY/s1600-h/SC1.JPG

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Donde cada uno de esos KEYWORDS contralan una variable que varia con eltiempo, es muy importante mencionar que esta es la única sección que tiene queterminar con un KEYWORD en especifico este es el KEYWORD END, si se colocaalguna información después de este el simulador lo tomara como un comentario yno estará en la corrida.

PREDICCIÓN

Ahora para la etapa de predicción la estructura de los KEYWORDS a usar varia ala anterior y es la siguiente:

Para esta parte de la simulación se usan keywords que introducen limitesoperacionales y económicos para cerrar o abrir pozos en función de estos,algunos de estos KEYWORDS son: GECOM, WECOM, CECOM, WECONPROD,WECONINJE, entre otros.

En conclusión esta sección es de vital importancia para el cotejo histórico y para laetapa de predicción de un modelo de simulación.

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