Гідродинамічний симулятор для проектування розробки родовищ вуглеводнів

Abstract

Розглянуто особливості створення гідродинамічного симулятора для моделювання процесу розробки нафтових і газоконденсатних родовищ, існуючі програмні продукти відомих світових компаній та інші розробки закордонних вчених. Описано розроблені автором програмні комплекси для розрахунку фазової рівноваги складних багатокомпонентних вуглеводневих систем з урахуванням вмісту невуглеводневих компонентів таких як азот та вуглекислий газ. Наведені програми дають змогу здійснювати розрахунок контактної і диференційної конденсації та дегазації, тиску насичення та розподіл компонентів пластових систем у гравітаційному полі. Розроблено гідродинамічний симулятор багатокомпонентної трифазної тривимірної фільтрації пластових флюїдів, який дає змогу здійснювати композиційне моделювання процесу розробки нафтових, газових, газоконденсатних та нафтогазоконденсатних покладів на різних режимах розробки. Для створення геологічної моделі порового простору в програмі використовують первинну геологопромислову інформацію, таку як глибини залягання горизонтів, пористість та товщини продуктивних пластів, абсолютні позначки водонафтового чи газоводяного контакту, модель тектонічних розломів, інклінометрію свердловин та результати геофізичних досліджень. Зважаючи на розвиток комп'ютерної техніки, а саме наявність багатоядерних процесорів, що значно підвищують швидкість розрахунків, у програмі впроваджено виконання паралельних розрахунків. Ця технологія дозволяє використовувати для розрахунку довільну кількість системних процесорів. З метою демонстрації можливостей симулятора для прикладу наводиться розрахунок процесу розробки газоконденсатного покладу на виснаження та з підтриманням пластового тиску шляхом зворотної рециркуляції сухого газу (сайклінг-процес). Для повноти висвітлення процесу витіснення ''жирного'' газу ''сухим'' розраховано три варіанти з повною (100%) та частковою компенсацією відборів на рівні 80% та 90%.

The article deals with the features of hydrodynamic simulator for modeling the process of oil and gas condensate fields. Development existing software products of well-known world companies and other researches of foreign and Russian scientists are considered. Software units for the calculation of phase equilibrium of complex multicomponent hydrocarbon systems with regard to content of non-hydrocarbon components such as nitrogen and carbon dioxide are developed. These programs enable to make the calculation of contact and differential condensation and degasification to estimate saturated pressure and distribution of components of reservoir systems in gravitational field. Based on the above described programs hydrodynamic simulator of multicomponent three-phase-dimensional filtration of reservoir fluids which makes it possible to perform compositional simulation of oil, gas, gascondensate and oil-gascondensate deposits development in different reservoir drives was devised. To create a geological model of pore space primary field-geologic information such as horizons depth, porosity and thickness of productive strata, absolute mark of oil-water contact or gas-water contact, model of tectonic faults, well inclinometer and the results of geophysical surveys are used in the program. Considering the development of computer technology, namely the presence of multi-core processors which significantly increase the speed of calculations, performance of parallel calculations was implemented in the program. The applied technology enables to use an arbitrary number of system processors for calculations. In order to demonstrate the possibilities of the simulator, the calculation of gas condensate deposit depletion drive and with maintaining reservoir pressure by reverse dry gas recirculation (cycling process) is given as an example. For complete coverage of the displacement of "fat" gas by "dry" one, three options with full (100%) and partial compensation of selections respectively at 80% and 90% are calculated.