Converge
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YACIMIENTO

Simulación de yacimientos

Un simulador de malla black-oil trifásico y totalmente implícito que lee directamente el fluido del proyecto. Construya una malla o importe un deck en formato de palabras clave, defina pozos y cronogramas, ejecútelo en el navegador y lea los mapas, los caudales y el informe de convergencia.

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Cumple todos los criterios publicados del primer proyecto comparativo de la SPE
SPE1
Cierre del balance de materiales en SPE1
9.3 × 10⁻⁸
Tiempo de ejecución de SPE1 en un núcleo de una laptop, 132 pasos de tiempo
1,4 s
Límite de celdas por modelo en esta versión
400,000
Resultados de simulación de yacimientos de Converge: petróleo original in situ, petróleo y gas acumulados y presión final en la parte superior, con gráficos de caudal de líquido y de gas del campo y de RGP producida en función del tiempo.
Resultados de la malla gruesa del campo de ejemplo: caudales del campo, producción acumulada y RGP de producción a lo largo de 15 años.

QUÉ HACE

Un simulador de malla sobre el mismo fluido que todo lo demás

La simulación de yacimientos divide el yacimiento en celdas y resuelve la conservación de la masa de petróleo, gas y agua en cada una a lo largo del tiempo. El simulador de Converge es totalmente implícito: presiones y saturaciones se resuelven juntas en cada paso de tiempo, lo que lo mantiene estable con los pasos grandes que requiere un pronóstico de campo.

El gas puede estar libre, disuelto en el petróleo o transportando petróleo vaporizado, y las celdas cambian entre esos estados cuando la presión cruza el punto de saturación (cambio de variables de Coats). El jacobiano se obtiene por diferenciación automática, por lo que es exacto, y cada paso informa su error de balance de materiales.

El simulador lee el fluido del proyecto, tabulado en tiempo de ejecución, o tablas PVTO, PVDG y PVTW. Lee y escribe un subconjunto documentado de un deck de simulador en formato de palabras clave, enumera cualquier palabra clave que no admite en lugar de descartarla en silencio e incluye el caso SPE1 integrado.

De un vistazo

  • Black-oil trifásico totalmente implícito
  • Flujo de dos puntos con ponderación aguas arriba
  • Cambio de variables de Coats, con petróleo vaporizado (Rv)
  • Jacobiano por diferenciación automática
  • BiCGSTAB y GMRES precondicionados con ILU(0)
  • Recorte de Appleyard y pasos de tiempo adaptativos
  • Mallas cartesianas y radiales con celdas activas
  • Permeabilidad relativa de Corey o tabulada
  • Petróleo trifásico de Stone I, Stone II y Baker
  • Pozos de Peaceman con controles de caudal y de presión
  • Inicialización en equilibrio a partir de los contactos
  • Importación y exportación de decks en formato de palabras clave

CAPACIDADES CLAVE

Formulación, roca, pozos y decks

Formulación y solucionador

Una formulación totalmente implícita moderna, con la información de convergencia que un ingeniero necesita para confiar en una corrida.

  • Totalmente implícito, volúmenes finitos, black-oil trifásico
  • Aproximación de flujo de dos puntos con ponderación aguas arriba
  • Cambio de variables entre gas libre, gas disuelto y petróleo vaporizado (Coats 1980)
  • Diferenciación automática en modo directo para el jacobiano
  • Precondicionamiento ILU(0) con BiCGSTAB o GMRES con reinicio
  • Recorte de Appleyard, paso de tiempo adaptativo y un informe de convergencia que explica cada recorte

Malla e inicialización

Mallas estructuradas, inicializadas en equilibrio o de forma uniforme.

  • Mallas cartesianas o radiales
  • Indicadores de celdas activas
  • Inicialización en equilibrio a partir de los contactos, con Rs y Rv en función de la profundidad
  • Inicialización uniforme para estudios sencillos
  • Campos aleatorios gaussianos de permeabilidad para demostraciones

Roca y fluido

Permeabilidad relativa, presión capilar y PVT a partir de sus datos o del fluido del proyecto.

  • Curvas de Corey o permeabilidad relativa tabulada
  • Por defecto, ponderado por saturación; Stone I (con la saturación mínima de petróleo de Fayers-Matthews), Stone II o petróleo trifásico de Baker
  • Presión capilar agua-petróleo y gas-petróleo
  • Tablas PVTO, PVDG y PVTW, o el fluido del proyecto tabulado en tiempo de ejecución

Pozos y cronogramas

Los controles que usa un plan de desarrollo de campo, con límites económicos.

  • Índice de pozo de Peaceman, incluida la forma anisotrópica
  • Productores controlados por caudal de petróleo, gas, agua, líquido o volumen de yacimiento con una BHP mínima, o por BHP
  • Inyectores de agua y de gas
  • Cambios de control programados y control de grupo del caudal de petróleo del campo
  • Límites económicos de caudal de petróleo, corte de agua y RGP

Decks y resultados

Traiga un modelo y llévese los resultados y el deck.

  • Lee y escribe un subconjunto documentado de palabras clave (.DATA)
  • Las palabras clave no admitidas se le informan, nunca se descartan en silencio
  • Mapas de presión y saturación en el tiempo
  • Caudales de campo y de pozo, presiones de bloques y el informe de convergencia
  • Resultados del campo en CSV

Verificaciones analíticas

Verificaciones físicas rápidas junto a la simulación completa.

  • Avance frontal de Buckley-Leverett con la tangente de Welge
  • SPE1 incluido de serie, para comparar con el comportamiento publicado

FLUJO DE TRABAJO

Construya, ejecute e interprete una simulación

  1. Inicie un modelo

    Abra SPE1, importe un deck en formato de palabras clave o construya una malla con propiedades.

  2. Defina roca y fluido

    Use el fluido del proyecto o tablas PVT, y defina la permeabilidad relativa y la presión capilar.

  3. Inicializar

    Defina los contactos y Rs o Rv en función de la profundidad, o un estado uniforme.

  4. Agregue pozos y un cronograma

    Ubique productores e inyectores, defina controles, límites y cambios de cronograma.

  5. Ejecutar

    Siga los pasos de tiempo y el informe de convergencia; la página sigue disponible mientras se ejecuta.

  6. Lea los resultados

    Recorra los mapas de presión y saturación, los caudales de campo y de pozo, y exporte el deck o el CSV.

VALIDACIÓN

SPE1 frente al comportamiento publicado

Odeh (1981), el primer proyecto de solución comparativa de la SPE: una malla de 10 × 10 × 3, un inyector de gas y un productor durante diez años. Converge incluye el caso de serie.

VerificaciónReferenciaConvergeTolerancia
Meseta de caudal de petróleo20.000 STB/d20.000 STB/d1 STB/d
El productor pasa de control por caudal a control por presiónCerca del día 1.000Día 973Día 800 a 1.300
Pico de la presión media del yacimientoCerca de 6.400 psia6.423 psia6.100 a 6.700 psia
Caudal de petróleo del campo, RGP, BHP de pozos, presiones de bloquesCorrida de referencia publicada, 11 tiempos de reporte1% · 2.5% · 2% · 3%Mayor diferencia indicada
Cierre del balance de masaMasa conservada en cada paso9.3 × 10⁻⁸Por debajo de 10⁻⁶ del volumen poroso
Frente de agua de Buckley-LeverettConstrucción analítica de WelgeDentro de tres celdas—

Aún no disponible: opciones composicionales, térmicas, de polímeros y de CO₂; mallas de geometría de esquina (corner-point), fallas y refinamiento local; pozos desviados y multisegmento; histéresis; modelos de acuífero en el simulador. El ajuste de SPE9 es parcial y SPE3 no se ha intentado. El desempeño por encima de unas 100.000 celdas aún no está demostrado.

Resultados de SPE1 Aún no validado Reproduzca SPE1

ENTRADAS Y SALIDAS

Qué entra y qué sale

Entradas

  • Dimensiones de la malla y propiedades de las celdas
  • Fluido del proyecto, o tablas PVTO, PVDG y PVTW
  • Permeabilidad relativa y presión capilar
  • Contactos y estado inicial
  • Pozos, controles y cronograma
  • O un deck en formato de palabras clave

Salidas

  • Caudales y acumuladas del campo y de los pozos
  • Mapas de presión y saturación a lo largo del tiempo
  • Presiones de bloque
  • Informe de convergencia y error del balance de materiales por paso

Exportaciones

  • Deck de simulador en formato de palabras clave (.DATA)
  • sim-field.csv con los resultados del campo
  • sim.run mediante la API REST y MCP

MÓDULOS CONECTADOS

El simulador y el resto del proyecto

Lee directamente el fluido del proyecto; sus resultados se presentan junto a los de los modelos de tanque y de declinación, más rápidos.

PREGUNTAS FRECUENTES

Simulación de yacimientos: preguntas frecuentes

¿El simulador es totalmente implícito?

Sí. Presiones y saturaciones se resuelven juntas en cada paso, con jacobianos por diferenciación automática y un ciclo de Newton con recorte de Appleyard y pasos de tiempo adaptativos.

¿Puedo importar un deck de simulación existente?

Sí, un subconjunto documentado de un deck en formato de palabras clave. Cualquier palabra clave que Converge no admita se le informa en lugar de ignorarse, y puede exportar el modelo como deck.

¿Qué modelos de permeabilidad relativa trifásica hay?

El modelo por defecto ponderado por saturación, Stone I con la saturación mínima de petróleo de Fayers-Matthews, Stone II y Baker, sobre curvas de Corey o tablas.

¿Qué tamaño puede tener un modelo?

Hasta 400.000 celdas en esta versión. El rendimiento por encima de unas 100.000 celdas aún no está comprobado.

¿Es composicional?

No. El simulador es black-oil trifásico con gas disuelto y petróleo vaporizado. Los fluidos composicionales se tabulan en propiedades black-oil para usarlos en él.

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