Converge
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RÉSERVOIR

Simulation de réservoir

Un simulateur maillé black-oil triphasique entièrement implicite qui lit directement le fluide du projet. Construisez une grille ou importez un jeu de données au format mots-clés, définissez puits et calendriers, lancez la simulation dans le navigateur et lisez les cartes, les débits et le rapport de convergence.

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Satisfait à toutes les mesures publiées du premier projet comparatif de la SPE
SPE1
Fermeture du bilan matière sur SPE1
9.3 × 10⁻⁸
Temps de calcul de SPE1 sur un cœur d’ordinateur portable, 132 pas de temps
1,4 s
Limite de mailles par modèle dans cette version
400,000
Résultats de simulation de réservoir de Converge : huile en place, cumuls d’huile et de gaz et pression finale en haut, avec graphiques des débits de liquide et de gaz du champ et du GOR de production en fonction du temps.
Résultats sur la grille grossière du champ d’exemple : débits du champ, production cumulée et GOR de production sur 15 ans.

CE QU’IL FAIT

Un simulateur maillé sur le même fluide que tout le reste

La simulation de réservoir découpe le réservoir en mailles et résout la conservation de la masse de l’huile, du gaz et de l’eau dans chacune d’elles au cours du temps. Le simulateur de Converge est entièrement implicite : pressions et saturations sont résolues ensemble à chaque pas de temps, ce qui le garde stable avec les grands pas qu’exige une prévision de champ.

Le gaz peut être libre, dissous dans l’huile ou porteur d’huile vaporisée, et les mailles basculent d’un état à l’autre lorsque la pression franchit le point de saturation (changement de variables de Coats). Le jacobien est obtenu par différentiation automatique, il est donc exact, et chaque pas indique son erreur de bilan matière.

Le simulateur lit le fluide du projet, tabulé au moment de l’exécution, ou des tables PVTO, PVDG et PVTW. Il lit et écrit un sous-ensemble documenté d’un jeu de données de simulateur au format à mots-clés, liste tout mot-clé non pris en charge au lieu de l’ignorer silencieusement, et intègre le cas SPE1.

En bref

  • Black-oil triphasique entièrement implicite
  • Flux à deux points avec pondération amont
  • Changement de variables de Coats, avec huile vaporisée (Rv)
  • Jacobienne par différentiation automatique
  • BiCGSTAB et GMRES préconditionnés par ILU(0)
  • Écrêtage d’Appleyard et pas de temps adaptatifs
  • Grilles cartésiennes et radiales avec mailles actives
  • Perméabilités relatives de Corey ou tabulées
  • Modèles triphasiques Stone I, Stone II et Baker pour l’huile
  • Puits de Peaceman avec contrôles en débit et en pression
  • Initialisation à l’équilibre à partir des contacts
  • Import et export de jeux de données au format à mots-clés

CAPACITÉS CLÉS

Formulation, roche, puits et jeux de données

Formulation et solveur

Une formulation entièrement implicite moderne, avec les informations de convergence dont un ingénieur a besoin pour se fier à une simulation.

  • Black-oil triphasique, entièrement implicite, en volumes finis
  • Approximation des flux à deux points avec pondération amont
  • Changement de variables entre gaz libre, gaz dissous et huile vaporisée (Coats 1980)
  • Différentiation automatique en mode direct pour la jacobienne
  • Préconditionnement ILU(0) avec BiCGSTAB ou GMRES redémarré
  • Troncature d’Appleyard, pas de temps adaptatif et un rapport de convergence qui explique chaque coupure

Grille et initialisation

Grilles structurées, initialisées à l’équilibre ou de façon uniforme.

  • Grilles cartésiennes ou radiales
  • Indicateurs de mailles actives
  • Initialisation à l’équilibre à partir des contacts, avec Rs et Rv en fonction de la profondeur
  • Initialisation uniforme pour les études simples
  • Champs de perméabilité aléatoires gaussiens pour les démonstrations

Roche et fluide

Perméabilités relatives, pression capillaire et PVT à partir de vos données ou du fluide du projet.

  • Courbes de Corey ou perméabilités relatives tabulées
  • Pondération par les saturations par défaut, Stone I (avec la saturation minimale en huile de Fayers-Matthews), Stone II ou modèle triphasique de Baker pour l’huile
  • Pression capillaire eau-huile et gaz-huile
  • Tables PVTO, PVDG et PVTW, ou fluide du projet tabulé à l’exécution

Puits et calendriers

Les contrôles qu’utilise un plan de développement de champ, avec les limites économiques.

  • Indice de puits de Peaceman, y compris la forme anisotrope
  • Producteurs pilotés en débit d’huile, de gaz, d’eau, de liquide ou de volume fond avec une pression de fond minimale, ou en pression de fond
  • Injecteurs d’eau et de gaz
  • Changements de contrôle planifiés et contrôle de groupe sur le débit d’huile du champ
  • Limites économiques sur le débit d’huile, le water-cut et le GOR

Jeux de données et résultats

Importez un modèle, exportez les résultats et le jeu de données.

  • Lit et écrit un sous-ensemble documenté de mots-clés (.DATA)
  • Mots-clés non pris en charge listés à votre intention, jamais ignorés en silence
  • Cartes de pression et de saturation dans le temps
  • Débits du champ et des puits, pressions des mailles et rapport de convergence
  • Résultats du champ en CSV

Vérifications analytiques

Des vérifications physiques rapides à côté de la simulation complète.

  • Avancée frontale de Buckley-Leverett avec la tangente de Welge
  • SPE1 fourni intégré, pour comparer au comportement publié

DÉROULEMENT

Construire, lancer et lire une simulation

  1. Démarrez un modèle

    Ouvrez SPE1, importez un jeu de données au format à mots-clés ou construisez une grille avec ses propriétés.

  2. Définissez la roche et le fluide

    Utilisez le fluide du projet ou des tables PVT, et définissez les perméabilités relatives et la pression capillaire.

  3. Initialiser

    Définissez les contacts et Rs ou Rv en fonction de la profondeur, ou un état uniforme.

  4. Ajoutez des puits et un calendrier

    Placez producteurs et injecteurs, définissez les contrôles, les limites et les changements de calendrier.

  5. Exécuter

    Suivez les pas de temps et le rapport de convergence ; la page reste utilisable pendant l’exécution.

  6. Lire les résultats

    Parcourez pas à pas les cartes de pression et de saturation, les débits du champ et des puits, et exportez le jeu de données ou le CSV.

VALIDATION

SPE1 par rapport au comportement publié

Odeh (1981), le premier projet de solutions comparatives de la SPE : une grille 10 × 10 × 3, un injecteur de gaz et un producteur sur dix ans. Converge fournit ce cas intégré.

ContrôleRéférenceConvergeTolérance
Plateau de débit d’huile20 000 STB/d20 000 STB/d1 STB/d
Le producteur passe du contrôle en débit au contrôle en pressionVers le jour 1 000Jour 973Jour 800 à 1 300
Pression moyenne de réservoir maximaleVers 6 400 psia6 423 psia6 100 à 6 700 psia
Débit d’huile du champ, GOR, pression de fond des puits, pressions des maillesSimulation de référence publiée, 11 dates de rapport1% · 2.5% · 2% · 3%Plus grand écart indiqué
Bouclage du bilan matièreMasse conservée à chaque pas9.3 × 10⁻⁸Moins de 10⁻⁶ du volume poreux
Front d’eau de Buckley-LeverettConstruction analytique de WelgeÀ trois mailles près—

Non développés : options compositionnelle, thermique, polymère et CO₂ ; grilles corner-point, failles et raffinement local ; puits déviés et multisegments ; hystérésis ; modèles d’aquifère dans le simulateur. Le calage sur SPE9 est partiel et SPE3 n’a pas été tenté. Les performances au-delà d’environ 100 000 mailles ne sont pas encore démontrées.

Résultats SPE1 Pas encore validé Reproduire SPE1

DONNÉES D’ENTRÉE ET RÉSULTATS

Ce qui entre, ce qui sort

Données d’entrée

  • Dimensions de la grille et propriétés des mailles
  • Fluide du projet, ou tables PVTO, PVDG et PVTW
  • Perméabilités relatives et pression capillaire
  • Contacts et état initial
  • Puits, contrôles et calendrier
  • Ou un jeu de données au format à mots-clés

Résultats

  • Débits et cumuls du champ et des puits
  • Cartes de pression et de saturation au cours du temps
  • Pressions des mailles
  • Rapport de convergence et erreur de bilan matière à chaque pas

Exports

  • Jeu de données de simulateur au format mots-clés (.DATA)
  • sim-field.csv avec les résultats du champ
  • sim.run via l’API REST et MCP

MODULES CONNECTÉS

Le simulateur et le reste du projet

Il lit directement le fluide du projet ; ses résultats se placent à côté de ceux, plus rapides, des modèles de réservoir et de déclin.

FAQ

Simulation de réservoir : questions fréquentes

Le simulateur est-il entièrement implicite ?

Oui. Pressions et saturations sont résolues ensemble à chaque pas, avec des jacobiennes obtenues par différentiation automatique et une boucle de Newton avec écrêtage d’Appleyard et pas de temps adaptatifs.

Puis-je importer un jeu de données de simulation existant ?

Oui, un sous-ensemble documenté d’un jeu de données au format à mots-clés. Tout mot-clé que Converge ne prend pas en charge vous est signalé au lieu d’être ignoré, et vous pouvez exporter le modèle sous forme de jeu de données.

Quels modèles de perméabilité relative triphasique sont disponibles ?

Le modèle par défaut pondéré par les saturations, Stone I avec la saturation minimale en huile de Fayers-Matthews, Stone II et Baker, sur courbes de Corey ou tables.

Quelle taille peut atteindre un modèle ?

Jusqu’à 400 000 mailles dans cette version. Les performances au-delà d’environ 100 000 mailles ne sont pas encore démontrées.

Est-il compositionnel ?

Non. Le simulateur est un black-oil triphasique avec gaz dissous et huile vaporisée. Les fluides compositionnels sont tabulés en propriétés black-oil pour lui.

Lancez SPE1 dans votre navigateur.

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