CMG中PVTi的拟合过程(原创)
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CMG汽水模型相渗曲线1. 介绍CMG汽水模型相渗曲线是一种用于描述岩石中气体、液体和固体相互作用的模型。
它是基于CMG模拟软件(Computer Modelling Group)开发的一种数学方法,可以模拟汽水在地下岩石中的渗透性和运移行为。
本文将详细介绍CMG汽水模型相渗曲线的原理、应用以及如何使用该模型进行相关研究。
2. 原理CMG汽水模型相渗曲线的原理基于渗透流动和相互作用的物理规律。
它将岩石分为多个相(Gas相、Water相和Solid相),通过描述相之间的互动关系来模拟汽水在岩石中的渗透和运移过程。
具体原理如下:•渗透性模型:CMG汽水模型通过描述岩石中的孔隙结构和渗透性来模拟渗透过程。
它将岩石划分为不同的网格单元,并为每个单元分配渗透性数值。
这些渗透性数值可以根据实验数据或者经验公式进行计算。
•相互作用模型:CMG汽水模型通过描述相之间的互动关系来模拟汽水在岩石中的运移过程。
它考虑了气体、液体和固体之间的质量平衡、动量平衡和能量平衡。
通过求解这些平衡方程,可以得到相渗曲线。
3. 应用CMG汽水模型相渗曲线在石油工程和地下水资源管理领域有广泛的应用。
以下是一些常见的应用场景:•天然气开采:CMG汽水模型相渗曲线可以用于模拟天然气在油藏中的运移过程,优化开采方案,预测产量和压力变化。
•地下水资源管理:CMG汽水模型相渗曲线可以用于模拟地下水的渗透和运移过程,评估地下水资源的可持续性,制定合理的水资源管理策略。
•地质储层评价:CMG汽水模型相渗曲线可以用于评估地质储层的渗透性和流动性,为石油勘探和开发提供重要的参考。
4. 使用方法使用CMG汽水模型相渗曲线进行相关研究需要以下步骤:1.建立模型:根据实际情况,选择合适的岩石参数和渗透性模型,建立相渗模型。
2.设定边界条件:设定模型的边界条件,包括初始条件、边界压力和温度等。
3.求解模型:使用CMG模拟软件求解相渗模型,得到相渗曲线。
4.分析结果:根据得到的相渗曲线,分析渗透性、流动性和运移行为,评估模型的可行性和准确性。
cmg组分模型操作手册
CMG组分模型操作手册
1. 关于CMG组分模型
CMG组分模型是油藏模拟软件中的一种,可以用于评估油藏的开发和生产效果。
该模型具有多个子模型,可以模拟油藏中多种流体组分的产生、移动和排放,以及流体与岩石之间的相互作用及其影响,是一种较为全面的油藏模型。
2. 模型操作方式
(1)打开CMG软件,点击“组分模型”按钮进入组分模型界面。
(2)在界面中选择需要模拟的油藏以及相应的岩石、地质和流体参数,并设置模拟的时间范围和时间步长。
(3)选择需要使用的子模型,如热力学子模型、PVT子模型、相平衡子模型等,并设置相应的输入参数。
(4)进行模拟计算,等待计算结果的输出。
(5)分析和处理计算结果,评估油藏的开发和生产效果。
3. 注意事项
(1)通过CMG组分模型进行油藏模拟时,需要进行多次试验,设置不同的参数,以便确定最佳的油藏开发和生产方案。
(2)在使用CMG组分模型进行油藏模拟时,需要对油藏的地质和流体属性有一定的基础知识,同时需要对软件的操作和使用有一定的掌握。
以上是关于CMG组分模型的操作手册,仅供参考。
在使用软件时,请遵守相关法律法规,切勿进行非法操作。
如有疑问,请咨询相关专业人士。
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)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软件简介其数据体文 CMG 可件为 * .dat, 计以产进生行的常文规算黑油模:拟、件包括输出稠油*.out( 热采用模文件拟、组模户查看 ),分SR2 拟进以制及索泡引沫二模拟。
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储 )。
MODEL BUILDERGRID BUILDERGEMIMEXSTARS3D2D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软件简介油藏模型数据体包含内容INPUT/OUTPUT CONTROL: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。
GRID AND RESERVOIR DEFINITION: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)。
FLUID AND COMPONENT DEFINITIONS: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)。
STARS 数据体中国石油大学(北京)石油天然气工程学院油藏数值模拟组一、CMG软件简介油藏模型数据体包含内容ROCK-FLUID PROPERTIES: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)。
二氧化碳一氮气混合气体与原油最小混相压力研究本文是十三五国家科技重大专项课题(2017ZX05009004)“低渗-致密油藏高效提高采收率新技术”之任务“低渗-特低渗油藏复合气体改善CO<sub>2</sub>气驱可行性研究”的部分研究内容,论文运用CMG预测了纯二氧化碳与原油的最小混相压力、二氧化碳-氮气混合气体与原油最小混相压力以及二氧化碳加氮气段塞组合驱替的驱油效率。
首先运用细管实验法分别测得榆树林油田树101区块原油在油层温度为90℃时和108℃时二氧化碳与原油的最小混相压力分别为25.9 MPa和27.8 MPa,以此作为参考值。
利用油藏数值模拟软件Eclipse中PVTI对数据进行拟合,运用CMG法预测出榆树林油田树101区块在油层温度为90℃和108℃时,二氧化碳与原油的最小混相压力分别为25.66MPa和29.44MPa,与细管实验法实测值的相对误差分别是1.21%和5.56%,平均为3.39%。
并选用适应性相对良好多种的经验公式法计算出在相同条件下树101区块中二氧化碳与原油的最小混相压力,发现误差最小的Silva法和Emera-Sarma法的相对误差平均值分别是3.30%和4.68%,均比运用CMG计算的结果误差大,表明运用CMG计算二氧化碳与原油最小混相压力准确可靠。
其次,运用CMG中的组分模型GEM建立均质概念模型,经过计算和拟合,模拟了二氧化碳混入不同比例氮气时与原油的最小混相压力,绘制出最小混相压力与不同氮气含量混合气体的关系曲线,呈指数型函数曲线,随着混合气体中氮气含量的增加混相压力迅速增大,混合气体中氮气含量每增加1%,混相压力将平均增加1.15 MPa,使混合气体驱油的适应性变差,并且达到混相驱时的驱油效率逐步降低。
最后,模拟了0.3PV CO<sub>2</sub>+后续N2段塞驱油,得到采收率为96.24%,不低于纯二氧化碳驱油时的采收率96.21%,表明难以实现氮气-二氧化碳混相驱替的条件下,实施二氧化碳加氮气段塞组合式驱替方式,也可以达到理想的提高采收率效果。
说明1、这段翻译文字是斯伦贝谢PVTi参考手册《教程---Tutorial》一章中第五节---PVTi工作流程(Workflow tutorial)。
2、标记为红色字体的,是认为翻译欠妥的文字,请查看原文。
本人水平有限,文中肯定有很多不不妥和错误之处,希望广大果友批评指正,跟帖讨论Eclipse 的学习心得及经验,大家共同进步。
PVTi工作流程(workflow tutorial)该教程将逐步介绍PVTi的功能。
注意:该教程不准备讲解PVT分析,但是会关注并举例说明PVTi的典型工作流程。
每个教程分为数量不等的若干部分,为避免重复,后面的教程会用到前面的教程,所以强烈推荐你按照顺序来阅读。
包括以下教程:一、流体属性预测(FPE-fluid properties estimation)34页二、创建流体系统37页三、模拟实验43页四、实验结果与状态方程的拟合50页五、输出Eclipse Black Oil PVT Tables 54页六、将黑油模型转化成组份模型58页七、工作流程教程61页八、多相闪蒸69页九、输出Eclipse Thermal model 73页十、资料(或数据)分析与质量控制77页十一、排除样品污染84页十二、调用旧工程用于当前工程87页一、流体属性预测(FPE-fluid properties estimation)该节教程阐明的是如何使用PVTi模块进行流体属性预测(FPE-fluid properties estimation)。
该教程中的数据可按照PVTi标准安装路径如下:$ECL/2007.1/pvti/tutorials在使用该节教程之前,你必须先将该文件拷贝到你自己的本地文件夹中。
该教程分为以下几个部分:1.介绍34页2.基本信息-Fundamentals 34页3.闪蒸计算36页4.结论36页1、介绍流体属性预测能够提供一种快速查看井场所提供的PVT属性表的功能。
PVTi——多相闪蒸多相闪蒸计算一、介绍多相闪蒸实验往往多见于多余两相、伴有沥青/蜡和/或在低温下富含CO2的流体的系统中。
这段教程演示的是两个系统(沥青和蜡系统、富含CO2的流体系统)的多相闪蒸实验。
在预置安装中,PVT i 提供该文件的路径如下:$ECL/2007.1/pvti/tutorials在开始这段教程之前,应该复制到本地目录中。
该教程分为以下几个部分:?沥青和蜡系统69.页富含CO2的流体70页小结72页二、沥青和蜡体系1、启动PVT i (如果你不确定如何启动请查看31页的"Starting PVTi" ).2、将文件MULTIPHASE-START1.PVI加载到PVT i中3、查看油的10个组份组成,选择Edit | Fundamentals,完成之后点击OK.4、为了增加一个实验,点击选择Edit | Experiments | Add | Single Point |Multiphase Flash.a、点击,然后输入在Temperature一栏输入50 Fb、点击,填入压力值为1000Psiac、点击,然后点击5、为了运行这个实验点击Output Display窗口中显示出闪蒸实验的结果。
你会看到实验存在有两相,液相和气相,还有它们的性质和组成。
现在我们准备将C7+组份劈分成石蜡族、萘和芳香烃组份,然后重做多相闪蒸。
6、选择Edit | Fluid Model |Split | PNA Distribution.提示:这里的PNA实际上就是将C7+组份劈分为石蜡族、萘和芳香烃组份,其中PNA是它们英文名称的首写字母的组合现在C7+组份被劈分了7、为了查看新的特征组份,选择Edit | Fluid Model Components.你会看到有三个新的user-defined组份代替了原来的C7+组份。
8、点击选项卡,查看这些组份的临界性质9、点击OK按钮我们准备再次运行闪蒸实验,并产看现在存在哪些相。
PVTI拟合操作ECLIPSE →PVTi →Edit →Fundamentals →从Excel 中复制数据→右键选择Table Import →From Clipboard →输入C36+的分子量和相对密度→OK(组分输入,计算wt%)Edit →Experiments →Add →Single Point →Saturation Pressure →Observations 在第一栏中选择Sat.pressure →Next →输入压力→Next→输入油藏温度Next (输入饱和压力和温度,单击右键change units)Add →Pressure Depletion →Constant Composition Expansion →Observations 在第一栏中选择Pressure 在第二栏中选择Relative vol →Next →从Excel 中复制数据→右键选择Table Import →From Clipboard →Next →Specify Fluid Type Oil →输入油藏温度→Next (CCE试验数据输入Pressure- Relative vol)Add →Pressure Depletion→Differential Liberation →Observations 在第一栏中选择Pressure 在第二栏中选择Liquid visc. →Next→从Excel 中复制数据→右键选择Table Import →From Clipboard →Next →Specify Fluid Type Oil 输入油藏温度→Next (DL试验数据输入Pressure- Liquid visc) 将为0的数据改为0.01输入。
Add →Pressure Depletion→Differential Liberation →Observations 在第一栏中选择Pressure 在第二栏中选择Gas-Oil Ratio在第三栏中选择Oil rel.vol 在第四栏中选择Liquid density →Next →从Excel 中复制数据→右键选择Table Import →From Clipboard →Next →Specify Fluid Type Oil →输入油藏温度→Next (DL试验数据输入Pressure- Gas-Oil Ratio,Pressure- Oil rel.vol,Pressure- Liquid density)CloseView →Samples →phase plot →OKEdit →Fluid Model →Group →分组→OK (组分劈分)进行参数赋值,点击Regression→用Hessian矩阵挑数,删除参数Variables。
PVT实验拟合是个难点。
大家都知道组分模型比黑油模型复杂的多。
其实复杂就复杂在PVT状态方程这方面。
如果你对状态方程认识很清楚,那你做组分模拟就要容易的多。
如果你根本不懂EOS状态方程,那你还是不要做组分模拟。
要做好PVT实验的拟合,你至少需要掌握以下几方面知识:EOS状态方程流体取样PVT实验流程EOS状态方程是基础。
EOS状态方程有多种类型,比如二参数PR3状态方程,三参数PR3状态方程,二参数SRK状态方程,三参数SRK状态方程,RK,ZJ,SW状态方程等。
不同的状态方程有时候计算出来的结果差别可能很大,这其中最常用的是三参数PR3状态方程。
你应该先学习EOS状态方程,这样你才能知道在拟合时你调整组分的临界压力,临界温度,偏心因子,Z因子,二元相关系数(BIC)等参数时是如何影响计算结果的。
你应该知道对于纯组分(C1,C2,C3,iC4,nC4,iC5,nC5,C6)而言,随着组分摩尔分子量的增加,组分的临界温度,沸点,临界体积,偏心因子,液体密度都是增加的,而临界压力和临界Z因子随组分摩尔分子量的增加是减小的。
如果在你拟合以后这种单调性发生了变化,那你的拟合肯定有问题。
流体取样有井底取样和井口取样,在做井底取样时要保证样品在饱和压力以上。
井口取样通常是实验室根据生产油气比将井口的油样和气样在实验室生成代表油藏条件的样品。
当然你不可能影响取样,但你应该知道你拿到PVT实验报告的取样流程。
如果取样有问题,样品根本不能代表油藏流体,那你的拟合就白费力了。
通常对不同的流体类型采用不同的PVT实验。
比如对黑油通常进行差异分离实验(DL),等组分膨胀实验(CCE),对凝析气采用等容衰竭实验(CVD)和等组分膨胀实验(CCE)。
另外还可能进行分离器实验,如果注气的化会进行一次接触混相实验,多次接触混相实验。
你需要知道每个实验是怎么做的,最重要的是你需要知道你拿到的实验室报告结果中各相参数是如何定义的。
数值模拟过程(特别是历史拟合)是一项复杂的、消耗人力和机时的繁琐工作,如不遵循一定步骤,掌握一定技巧,可能陷入难以解脱的矛盾之中。
一般认为,同时拟合全区和单井的压力、含水和油气比难以办到,必须将历史拟合过程分解为相对比较容易的步骤进行。
历史拟合一般采取以下几个步骤:1确定模型参数的可调范围;2对模型参数全面检查;3历史拟合;1).全区和单井压力拟合;2).全区和单井含水拟合;3).单井生产指数拟合。
(一)确定模型参数的可调范围确定模型参数的可调范围是一项重要而细致的工作,需收集和分析一切可以利用的资料。
首先分清哪些参数是确定的,哪些参数是可调的。
资料及专家介绍:孔隙度允许修改范围±30%;渗透率视为不定参数,可修改范围±3倍或更多;有效厚度,由于源于测井资料,与取心资料对比偏高30%左右,主要是钙质层和泥质夹层没有完全挑出来,视为不定参数,可调范围-30%左右;流体压缩系数源于实验室测定,变化范围小,视为确定参数;岩石压缩系数源于实验测定,但受岩石内饱和流体和应力状态的影响,有一定变化范围;同时砂岩中与有效厚度相连的非有效部分,也有一定孔隙和流体在内,在油气运移中起一定弹性作用。
因而,允许岩石压缩系数可以扩大一倍;相对渗透率曲线视为不定参数,允许作适当修改;油、气的PVT性质,视为确定参数;油水界面,在资料不多的情况下,允许在一定范围内修改。
(二)对模型参数全面检查工资油藏数值模拟的数据很多,出现错误的可能性很大。
为此,在进行历史拟合之前,对模型数据进行全面检查是十分必要的。
数据检查包括模拟器自动检查和人工检查两方面,缺一不可。
模拟器自动检查包括:1、各项参数上下界的检查对各项参数上下界的检查,发现某一参数超过界限,打出错误信息。
1).检查原始地质储量并与容积法计算进行比较;N = 7758?A×h×Φ×Soi/Boi2).检查所有原始油藏性质图和输入数据。
3 油藏注气动态研究—跟踪模拟研究数值模拟是分析油藏动态的重要工具之一,为了能弄清油藏目前和未来的开采动态,为动态监测和油田开发提供依据,针对葡北油田的生产实际进行了下列研究工作:(1)相态拟合(2)细管试验拟合(3)长岩心实验拟合(4)三维地质参数场建立(5)储量拟合(6)历史拟合(7)目前生产动态(8)动态预测通过历史拟合等研究工作得到了目前的气水前沿位置及剩余油饱和度分布情况,并获到了用于动态预测的地质、流体参数场。
在动态预测中考虑了按目前现有井网和注采方式及明年另加两口新井(一采一注)进行开发的2个方案;另外还考虑了按目前现有井网在2001年1月将所有的注气井转为注水井,及明年另加两口新井(一采一注)进行开发的2个方案,方案总数共四个。
最后给出了油藏整体开发动态及部份典型井开采至2020年的生产动态指标。
3.1相态参数的拟合本次研究选用加拿大CMG数值模拟软件集团的相态模拟分析软件Winprop对葡北油田相态参数进行拟合计算。
Winprop是与油气藏模拟一体化的相态分析软件,模拟相态特征和油气藏流体性质,确定油气藏特征和流体组分变化,形成完整的PVT拟合数据,包括流体重馏分特征化、组分归并、实验室数据回归拟合、相图计算等。
对于分析和拟合分离器油和气的合并、压缩系数确定、等组分膨胀、等容衰竭、分离器测试等过程,是一个有力的相态分析工具,既能分析复杂油气藏油气系统的相态,又能产生组分模拟器GEM所需的PVT拟合参数场。
3.1.1 相态特征研究利用井所产流体的实验室分析参数,结合油气藏的开发生产动态资料是判别地层流体性质特征的有效方法和主要手段。
葡北20井取得高压物性、地层水饱和蒸汽压等丰富的实验数据,并已累计生产了大量的天然气和原油,为地层流体性质的综合研究和确定油气藏类型奠定了坚实的基础。
3.1.2 地层流体组成本次研究中,葡北20井流体资料来自吐哈石油勘探开发研究院1996年的实验报告。
拟合过程对拟合有影响的参数有:临界压力、临界温度、偏心因子、Ωa因子、Ωb 因子;对拟合饱和压力有影响的参数有:烃类相互作用系数PVC3;对拟合粘度有影响的参数有:相对分子量molecular weight、体积偏移V ol.shift、粘度相关参数viscosity correlation parameter等。
由于原油粘度和饱和压力对混相压力大小起着至关重要的影响,所以在相态拟合中我们先将粘度曲线拟合好之后,再拟合饱和压力、密度、气油比、原油体积系数等相关参数。
等组分膨胀实验中,原油体积系数的实验曲线和实际曲线基本吻合,且基本不随回归参数的改变发生变化,所以基本不用拟合,但是粘度和密度的实验曲线和实际曲线的差异过大;微分脱气实验中,气油比和原油体积系数、粘度和饱和压力都比实际值偏小。
如下图所示:PV关系曲线原油粘度拟合曲线原油密度拟合曲线体积系数及溶解气油比拟合曲线原油粘度拟合曲线我们先拟合粘度曲线,重烃组分的参数数值比轻烃组分对拟合的影响要大,在回归参数(regression parameters)部分中,选中组分物性(component properties)和粘度参数(viscosity parameters)中相对较重的烃类对应的对粘度有影响的参数(具体哪些重烃对应哪些参数也要逐一试验),能选中的回归参数个数不能超过50,根据运算后的结果发现等组分膨胀实验和微分脱气实验的拟合曲线有很大的改善,但仍需要进一步的调整,且算出的饱和压力比油田实际饱和压力要小。
粘度和密度的微调在等组分膨胀实验和微分脱气实验模块中,可以设置原油粘度和密度的权重(weight),权重越大,对拟合参数的影响就越大(粘度和密度的权重相互之间也有影响)。
饱和压力的大小也可通过设置权重拟合。
经过多次试算和对比,给出了两个实验模块中最合适的权重:等组分膨胀实验中粘度和密度的权重为30,微分脱气实验中给粘度的权重30。
由于饱和压力和实际相差不是太大,而且修改饱和压力的权重对拟合粘度和密度有很大的影响,所以将饱和压力的拟合留在组分劈分之后。
Computer Modelling Group, Inc.
培训讲义
使用
建立、运算并分析
“STARS 水驱” 油藏模拟模型
Builder 2007.10 STARS 2007.10
&
大庆油田研究院CMG软件培训讲义(二)
目录
用BUILDER 2007.10创建一个黑油模型.... .... .... . (3)
启动CMG主界面 3
打开BUILDER 3
创建模拟网格 3
定义模型的孔隙度和渗透率 6
创建PVT 数据7
创建相对渗透率数据8
创建初始条件9
创建井轨迹和导入射孔文件 (9)
添加历史生产数据 (12)
创建月度生产/注入动态数据12 创建历史拟合文件(*.fhf) 13 井定义和约束条件13
往重启动文件中写入重启动信息 (15)
运行STARS 数据体 (15)
用Results Graph 查看模拟结果 (16)
在历史数据的基础上启动预测运算 (17)
1。
创建新项目:输入项目名称1、打开软件平台CMG Launcher2、点击Projects菜单3、在下拉菜单中选择Add Projec t4、在弹出窗口中输入项目名称5、点击OK按钮前处理程序1、在软件平台上双击Builder图标,打开前处理程序2、在弹出窗口中选择Create a new datase t→OK3、在弹出窗口中选择IMEX按钮→OK4、在弹出窗口中输入文件名(注意:该操作自动在项目目录下建立新目录,目录名称与文件名称相同,以后生成的数据文件在该目录下)5、点击Create按钮,在弹出窗口中选择单位制6、点击OK按钮弹出下面窗口—建模软件平台输入/输出控制1、点击Input/Output Contral 按钮弹出输入/输出控制窗口2、选择Output File s→Case ID T18 填写Title T18 Simulation Model3、点击Simulation Output &Control→Simulation Output Options4、Output Print File s→Select弹出网格变量选择窗口,根据需求选择输出网格变量(该变量输出到*.out文件中)→OK5、Simulation Results File s→Select弹出网格变量选择窗口,根据需求选择输出网格变量(该变量输出到*.mrf文件中)→OK6、选择OK 完成输入输出控制选择7、选择Fil e→View Sections→Input/Output Contral察看输入输出部分数据文件油藏描述输入模拟开始时间1、单击Reservoir Description→OK→OK 弹出油藏描述窗口2、Grid→Calendar输入模拟开始时间→OK建立网格系统1、单击Create Grid using GridBuilder…按钮弹出GridBuildr窗口2、File→Open Map File →OK3、Grid→Coner Point→Non-Orthogonal Grid4、next→输入网格顶边界→Next Line输入网格右边界→Next Line输入网格下边界→Next Line输入网格左边界→Next→Nex t→输入X轴网格数50→Next Section输入Y轴网格数40→Next输入纵向划分网格数5→Next→Finish输入储层参数1、点击Specify Property按钮在弹出窗口中输入油藏参数,如:G rid Top→Use Regions/Sectors→Layer 1-Whole layer→Add to region list→Set/Edit…→Contour maps→Values in file1→在弹出窗口中选择等值图文件类型和名称→OK→OK→OK2、依次输入砂厚、净厚、渗透率、孔隙度等油藏参数→OK3、点击Calculate Property按钮,在弹出窗口中选中参数参与插值。
燃气轮机压气机特性曲线的拟合方法燃气轮机压气机特性曲线是描述压气机性能的重要参数之一,对于设计、运行和维护燃气轮机具有重要的指导意义。
因此,对燃气轮机压气机特性曲线的精确拟合具有重要的实际应用价值。
本文将介绍燃气轮机压气机特性曲线的拟合方法。
燃气轮机压气机特性曲线是指在不同的流量下,压气机压比与效率之间的关系。
一般来讲,燃气轮机压气机特性曲线是通过试验测试所得到的。
燃气轮机试验常常需要耗费大量的费用和时间,因此使用一些拟合方法,可以降低试验费用和进度,同时也可以提高拟合精度。
下面将介绍燃气轮机压气机特性曲线的拟合方法。
燃气轮机压气机特性曲线的拟合通常采用多项式回归拟合法。
其主要思想是在试验数据点上进行多项式回归,通过拟合曲线来刻画数据点的趋势。
多项式回归拟合通常采用一次、二次和三次多项式,其中,三次多项式具有较好的精度和兼容性,因此被广泛采用。
以三次多项式回归拟合为例,其拟合方程为:Y=a0+a1X+a2X^2+a3X^3其中,Y表示压比或效率,X表示流量,a0、a1、a2和a3均为拟合系数。
对于给定的试验数据,通过最小二乘法则可以求得多项式回归拟合的系数。
但是,由于压气机性能受到多种因素的影响,因此需要进行数据处理和异常点处理。
数据处理通常包括冗余数据的删除和异常数据点的修正、剔除以及插值等。
异常点的处理则需要对关键异常点进行特殊处理,以避免对拟合结果的影响。
实际上,在燃气轮机压气机特性曲线拟合中,多项式拟合法只是一种常用的方法。
除此之外,还有神经网络、遗传算法、逻辑回归等其他拟合方法可以被用于压气机特性曲线拟合。
拟合方法的选择应该根据具体情况进行,以获得最高的精度和兼容性。
综上所述,燃气轮机压气机特性曲线拟合是重要的指导实践过程,其中采用的方法多样化,但多项式回归方法被广泛采用。
准确处理数据,剔除异常数据点,拟合结果可靠性极高。
需要提醒的是,在应用过程中务必对得出的结果进行有效验证,以保证结果的准确性和可靠性。
CMG软件-组分模型⾼压物性实验⽅法1地层岩⽯与流体(包括注⼊流体)之间的相互作⽤,以及流体与流体间的相互作⽤是油藏数值模拟研究的重要内容之⼀。
⽽相态模拟是研究流体(包括地层流体和注⼊流体)间相互作⽤的必要⼿段,也是油藏数值模拟能否正是准确地表征油藏流体流动的前提。
为了研究油藏流体在注⼊⽓前后的物理化学性质变化,⾸先要对所确定的油⽓井进⾏取样和配样,然后模拟计算饱和压⼒、恒组成膨胀(CCE )、定容衰竭(CVD )、多级脱⽓(DLT )分离等实验。
将此配样作为基础,注⼊⼀定⽐例的⽓体,研究在不同温度和压⼒下流体混合物相态的变化。
1、原油组分的劈分与合并表2-1为肇44-26井油藏区块原始地层流体组成(数据来⾃西南⽯油学院《N 2、空⽓-地层原油体系相态特征综合研究》),由表可以看出,该流体中C 1含量为12.17%,C 2~C 6中间烃含量为25.69%,C 7+重质组分含量较⾼,摩尔含量为61.46%;C 7+的密度为0.88 g/m 3,分⼦量为190.69g/mol ,属于普通⿊油。
表2-1 原始地层流体组成表2-2 原始地层流体拟组分划分为了便于数值模拟计算,按组分性质相近的原则,使⽤CMG-WINPROP 软件对本次研究油藏区块原始地层流体组分劈分并归并为如下7个拟组分,即:N 2、CO 2、C 1、C 2~C 4、IC 5~C 6、C 7~C 10、C 11~C 24,如表2-2所⽰。
在参数优化过程中重点考虑对原油性质和流动性质影响较⼤的饱和压⼒、⽓油⽐、密度、等组成膨胀性质等拟合效果。
2、原油PVT相态拟合利⽤CMG-WinProp软件对本次研究的原始地层流体⾼压物性PVT实验数据进⾏拟合计算,得到能反应地层流体实际的性质变化和流体PVT参数特征的流体模型。
需要调整的参数,见图2-1:图2-1 原油PVT相态拟合需要调整的参数将饱和压⼒和密度的权重设为5,油⽓⽐和体积系数的权重分别为3和2。
1地层岩石与流体(包括注入流体)之间的相互作用,以及流体与流体间的相互作用是油藏数值模拟研究的重要内容之一。
而相态模拟是研究流体(包括地层流体和注入流体)间相互作用的必要手段,也是油藏数值模拟能否正是准确地表征油藏流体流动的前提。
为了研究油藏流体在注入气前后的物理化学性质变化,首先要对所确定的油气井进行取样和配样,然后模拟计算饱和压力、恒组成膨胀(CCE )、定容衰竭(CVD )、多级脱气(DLT )分离等实验。
将此配样作为基础,注入一定比例的气体,研究在不同温度和压力下流体混合物相态的变化。
1、原油组分的劈分与合并表2-1为肇44-26井油藏区块原始地层流体组成(数据来自西南石油学院《N 2、空气-地层原油体系相态特征综合研究》),由表可以看出,该流体中C 1含量为12.17%,C 2~C 6中间烃含量为25.69%,C 7+重质组分含量较高,摩尔含量为61.46%;C 7+的密度为0.88 g/m 3,分子量为190.69g/mol ,属于普通黑油。
表2-1 原始地层流体组成 表2-2 原始地层流体拟组分划分为了便于数值模拟计算,按组分性质相近的原则,使用CMG-WINPROP 软件对本次研究油藏区块原始地层流体组分劈分并归并为如下7个拟组分,即:N 2、CO 2、C 1、C 2~C 4、IC 5~C 6、C 7~C 10、C 11~C 24,如表2-2所示。
在参数优化过程中重点考虑对原油性质和流动性质影响较大的饱和压力、气油比、密度、等组成膨胀性质等拟合效果。
2、原油PVT相态拟合利用CMG-WinProp软件对本次研究的原始地层流体高压物性PVT实验数据进行拟合计算,得到能反应地层流体实际的性质变化和流体PVT参数特征的流体模型。
需要调整的参数,见图2-1:图2-1 原油PVT相态拟合需要调整的参数将饱和压力和密度的权重设为5,油气比和体积系数的权重分别为3和2。
经过参数调整,最终的拟合效果见表2-3。
PVT 实验拟合的详细步骤1 凝析气实验数据分析1.1 实验报告分析以某油田的实验报告为例。
1.1.1 实验简介从报告的目录可以看出整个实验可分为,分离器测试,凝析气组份分析,等组分膨胀实验,等容衰竭实验等四个方面。
1.1.2 凝析气全组份分析TABLE7(Gas Composition by Cryogenic Distillation)是凝析气的全组份分析表,可以直接输入到ECL的PVT的模拟中。
1.1.3 等组份膨胀实验(CCE)TABLE8(Constant Composition Expansion),实验温度是236oF。
主要的输入指标有相对体积(Relative V olume)和液体饱和度(Liquid Saturation)等。
1.1.4 等容衰竭实验(CVD)1.2 PVT实验数据的输入提示:单位设置(Setting Units):在单位制不同的情况下,需要先设置单位。
例如本例的设置如下:(1)PVTi:Utilities | Units(2)根据实际需要进行设置,例如本例的设置如下:1.2.1 凝析气组份输入(1)启动PVTi,选择你的工作目录;(2)输入HZ211.PVT作为新项目的文件名;提示:当在PVTi模块中创建一个新的空白项目时,“Fundamentals窗口”会自动打开。
也可以用以下步骤重新打开该窗口:选择PVTi:Edit|Fundamentals……。
(3)在“Fundamentals窗口”中的“Components”列中依次输入N2、CO2、C1、C2、C3、IC4、NC4、……C20+,其它各列输入情况见图。
1.2.2 输入实验数据1.2.2.1 输入露点压力(1)PVTi:Edit | Experiments;(2)Experiment Entry:Add | Single Point | Dew Point选“Sat.pressure”,点击“Next”,参见图2;图2Dewpoint Pressure输入窗口(2)在“Observations”标签中第一行输入3330Psia,在“General”标签中输入236o F,点击“Next”完成露点压力实验的输入。
拟合过程
对拟合有影响的参数有:临界压力、临界温度、偏心因子、Ωa因子、Ωb 因子;对拟合饱和压力有影响的参数有:烃类相互作用系数PVC3;对拟合粘度有影响的参数有:相对分子量molecular weight、体积偏移V ol.shift、粘度相关参数viscosity correlation parameter等。
由于原油粘度和饱和压力对混相压力大小起着至关重要的影响,所以在相态拟合中我们先将粘度曲线拟合好之后,再拟合饱和压力、密度、气油比、原油体积系数等相关参数。
等组分膨胀实验中,原油体积系数的实验曲线和实际曲线基本吻合,且基本不随回归参数的改变发生变化,所以基本不用拟合,但是粘度和密度的实验曲线和实际曲线的差异过大;微分脱气实验中,气油比和原油体积系数、粘度和饱和压力都比实际值偏小。
如下图所示:
PV关系曲线
原油粘度拟合曲线
原油密度拟合曲线
体积系数及溶解气油比拟合曲线
原油粘度拟合曲线
我们先拟合粘度曲线,重烃组分的参数数值比轻烃组分对拟合的影响要大,在回归参数(regression parameters)部分中,选中组分物性(component properties)和粘度参数(viscosity parameters)中相对较重的烃类对应的对粘度有影响的参数(具体哪些重烃对应哪些参数也要逐一试验),能选中的回归参数个数不能超过50,根据运算后的结果发现等组分膨胀实验和微分脱气实验的拟合曲线有很大的改善,但仍需要进一步的调整,且算出的饱和压力比油田实际饱和压力要小。
粘度和密度的微调在等组分膨胀实验和微分脱气实验模块中,可以设置原油粘度和密度的权重(weight),权重越大,对拟合参数的影响就越大(粘度和密度的权重相互之间也有影响)。
饱和压力的大小也可通过设置权重拟合。
经过多次试算和对比,给出了两个实验模块中最合适的权重:等组分膨胀实验中粘度和密度的权重为30,微分脱气实验中给粘度的权重30。
由于饱和压力和实际相差不是太大,而且修改饱和压力的权重对拟合粘度和密度有很大的影响,所以将饱和压力的拟合留在组分劈分之后。
经过调整可以得出组分劈分前拟合的曲线如下图所示:
PV关系曲线
原油粘度拟合曲线
原油密度拟合曲线
体积系数及溶解气油比拟合曲线
原油粘度拟合曲线
劈分后主要拟合饱和压力、气油比和原油体积系数。
由体积系数及溶解气油比拟合曲线可以看出气油比和原油体积系数都偏小,我们知道温度对气油比是有一定影响的:临界温度降低,气油比和原油体积系数增大。
所以我们可以试着通过调整组分定义(component definition)里的临界温度来拟合气油比,且轻组分气体临界温度的变化对拟合参数的影响会更大。
经过下图所示温度的调整,体积系数及溶解气油比拟合曲线到达最小误差。
饱和压力主要通过调整饱和压力(saturation pressure)的权重(增至55)来拟合,但同时又对粘度曲线的拟合产生很大的影响。
因为原油粘度是很敏感的的因素,所以即使小误差算出来的值也可能有很大的差别。
所以还需再调整回归参数(regression parameters)和粘度权重来使误差减到最小,调整情况如下:
再来修改粘度权重,粘度权重越大粘度曲线拟合的越好,但是粘度权重太大就会影响饱和压力和密度曲线的拟合,所以为了使三者达到拟合最合适的状态,我们将等组分膨胀实验里的粘度权重改为50,将微分脱气实验里的粘度权重改为24.5,这时各参数拟合误差综合达到最小值,如图所示:
PV关系拟合曲线
原油粘度拟合曲线
原油密度拟合曲线
体积系数及溶解气油比拟合曲线
原油粘度拟合曲线。