組分模型與pvti模塊擬合

1、組分模型PVTi模塊實驗數(shù)據(jù)擬合交流提綱 組分模型適用性 與黑油模型有何不同 PVTi模塊 進一步升級基礎(chǔ)核心組分模型選用 凝析氣藏（T很靠近臨界溫度）； 注氣驅(qū)（混相驅(qū)）； 揮發(fā)性油藏的模擬； 組分分布變化顯著的油氣藏模擬； 地層溫度有差別的油氣藏（稠油）。1水1-Rs氣Rs1油WgO 組分相y3x33y2x221水yNcy1氣xNcx1油Nc1W 組分相與黑油模型有何異同與黑油模型有何異同 黑油模型把組分的狀態(tài)處理為一個單相，它的屬性僅與壓力有關(guān)。比如黑油模型中的氣體一定是遠離臨界點的，氣體的組成是固定的，性質(zhì)也不復(fù)雜，在這種情況下，這種處理是合理的。油氣相組成隨著壓力和時間恒定與黑油模型

2、有何異同 組分模型把組分的狀態(tài)處理為多相，油氣組分之間通過汽液平衡實現(xiàn)相間的傳質(zhì)。其屬性不僅取決于壓力，而且與汽液兩相的組成有關(guān)。油氣相組成隨著壓力和時間不斷變化Rs？黑油模型其實是兩個組分的組分模型？黑油模型：與黑油模型有何異同核心區(qū)別壓力(bar)溶解氣油比(m3/m3)體積系數(shù)粘度（mPas）35091.81.2832.3616291.81.28661.78140.791.81.28781.6812091.81.2891.6411691.81.291.6211088.41.2831.6610083.31.2721.715055.251.2062.111.71.0453.18PVT高壓流體

3、物性數(shù)據(jù)組分模型：閃蒸計算的大約計算步驟是這樣的：（1） 對每一組分賦平衡常數(shù)值（2） 解閃蒸方程，得到氣相摩爾分數(shù)（3） 計算每一組分的氣相和液相摩爾分數(shù)（4） 由狀態(tài)方程計算每一組分的氣液相逸度（5） 檢查氣液相逸度是否相等，不相等的化重新設(shè)平衡常數(shù)值（6） 由組分的摩爾密度，氣液相摩爾分數(shù)計算油氣水飽和度分布（7） 計算油氣密度，粘度等參數(shù)與黑油模型有何異同8Data 完成1 模型網(wǎng)格改造 完全一樣。2 模型網(wǎng)格屬性 完全一樣。3 相滲曲線 完全一樣。4 毛管壓力 完全一樣。5 巖石壓縮 完全一樣。6 分區(qū)設(shè)置 基本一樣。（多EOS分區(qū)）7 流體參數(shù)8 初始化設(shè)置9 生產(chǎn)控制部分組分模型

4、常用狀態(tài)方程EOS狀態(tài)方程類型: 二參數(shù)PR3狀態(tài)方程 三參數(shù)PR3狀態(tài)方程（最常用） 二參數(shù)SRK狀態(tài)方程 三參數(shù)SRK狀態(tài)方程 RK,ZJ,SW狀態(tài)方程等一般常識： 對于純組分（C1,C2,C3,iC4,nC4,iC5,nC5,C6)而言，隨著組分摩爾分子量的增加，組分的臨界溫度，沸點，臨界體積，偏心因子，液體密度都是增加的，而臨界壓力和臨界Z因子隨組分摩爾分子量的增加是減小的。 PV=常數(shù)一定壓力下，一定質(zhì)量氣體，體積與溫度呈線性關(guān)系波爾定律狀態(tài)方程查理定律一定溫度下，一定氣體質(zhì)量氣體，壓力和體積乘積為常數(shù)假如氣體在0時體積為Vo。溫度為T時：V=Vo（1+aT）當(dāng)T=-273，體積為0

5、。V=VoT/273P V = n R T狀態(tài)方程假設(shè)條件：沒有相互分子力a：引力 b：斥力P V = n Z R TVDW方程（與臨界點有關(guān)）SRK方程引入偏心因子（非球形不對稱分子）是不同分子體系在Tr=0.7時的對比蒸汽壓（ps/pc）引入溫度函數(shù)來擬合不同純組分的實測蒸汽壓數(shù)據(jù)狀態(tài)方程狀態(tài)方程混合規(guī)則引入混合混則，將狀態(tài)方程運用到多組分系統(tǒng)中；二元交互作用系數(shù)用來計算分子間的極性力。狀態(tài)方程Z三次方程逸度方程流體高壓物性實驗通常對不同的流體類型采用不同的PVT實驗：黑油： 差異分離實驗（DL) 等組分膨脹實驗（CCE)凝析氣： 等容衰竭實驗（CVD) 等組分膨脹實驗（CCE) 分離器實

6、驗 一次接觸混相實驗，多次接觸混相實驗（注氣）狀態(tài)方程=？閃蒸方程=？PVT實驗數(shù)據(jù)擬合PVTi模塊重點：知道調(diào)整哪些參數(shù)，如何調(diào)整各個參數(shù)，各個參數(shù)是如何影響結(jié)果的。PVT擬合實際上就是用PVT軟件，調(diào)整EOS狀態(tài)方程參數(shù)，使PVT軟件用EOS計算的結(jié)果與實驗室測量結(jié)果匹配。輸出擬合好的EOS狀態(tài)方程參數(shù)PVT實驗報告質(zhì)量檢查： 1 、確認取樣壓力在飽和壓力以上，樣品可以代表油藏流體； 2 、報告中所有組分摩爾百分數(shù)之和為100； 3 、檢查實驗結(jié)果的變化趨勢是否正確； 4 、檢查實驗報告中各項實驗結(jié)果的定義與軟件是否一致。設(shè)置單位1、Utilites I Units;2、設(shè)置單位，一般選公

7、制;3、設(shè)置溫度單位，一般選;4、設(shè)置輸入的摩爾體積為百分數(shù)或小數(shù);5、設(shè)置絕對壓力或表壓;6、點擊Ok;1、啟動PVTi2、PVTi: File I Open3、打開上面過程中保存的文件PVT實驗數(shù)據(jù)擬合PVTi模塊凝析氣組分輸入1、PVTi: Edit I Experiments2、在“Fundamentals窗口”中的“Components”中依次輸入C1,C2,C3,iC4,nC4,iC5,nC5,C6C7+名稱各組分的摩爾分數(shù)或者質(zhì)量百分比，加組分的摩爾質(zhì)量PVT實驗數(shù)據(jù)擬合PVTi模塊輸入露點壓力3、 PVTi: Edit I Experiments Add I Single Po

8、int I Bubble Point在Observations夾設(shè)置第一列表頭為Sat. Pressure點Next在General夾，輸入實驗溫度選擇Observations夾輸入飽和壓力值點Next創(chuàng)建實驗4、點擊ClosePVT實驗數(shù)據(jù)擬合PVTi模塊輸入CCE實驗數(shù)據(jù)1、PVTi: Edit I Experiments2、點Add菜單進行實驗輸入：Add I Pressure Depletion I Constant Composition Expansion(等組分膨脹)選擇Observations夾點左側(cè)單元頂部并選擇Pressure在第二列的下拉菜單中選擇Relative Vol

9、.,Liquid visc.在General夾，輸入實驗溫度選擇Observations夾,分別輸入壓力，相對體積,液相粘度NextPVT實驗數(shù)據(jù)擬合PVTi模塊輸入DL實驗數(shù)據(jù)1、PVTi: Edit I Experiments2、點Add菜單進行實驗輸入：Add I Pressure Depletion I Differential Liberation(差異分離實驗)選擇Observations夾點左側(cè)單元頂部并選擇Pressure在第二列的下拉菜單中選擇Liquid density.點Next在General夾，輸入實驗溫度選擇Observations夾,分別輸入壓力，液相密度Next

10、PVT實驗數(shù)據(jù)擬合PVTi模塊軟件通常提供許多EOS狀態(tài)方程，至少應(yīng)該選用三參數(shù)狀態(tài)方程。常用的是三參數(shù)PR3狀態(tài)方程。選擇狀態(tài)方程1、PVTi: Edit I Fluid Model I Equation Of State2、選擇狀態(tài)方程，一般用PR3狀態(tài)方程3、點擊OK程序選項1、PVTi: Utilities I Program I Options2、設(shè)置程序選項內(nèi)容3、點擊OkPVT實驗數(shù)據(jù)擬合PVTi模塊 拿到的實驗結(jié)果數(shù)據(jù)很多，不可能將所有實驗結(jié)果都擬合好，應(yīng)該知道哪些是必須擬合好的。飽和壓力：比如5000，以便EOS能首先擬合好飽和壓力。對一些結(jié)果不可靠的實驗，可以設(shè)很小的權(quán)值，

11、比如0.5。有些組分屬性是不能調(diào)整的： 比如純組分C1, C2, C3, C4, C5,C6以及, N2, CO2的臨界壓力，臨界溫度、臨界壓力和偏心因子等這些參數(shù)應(yīng)該不會變化，擬合時不要調(diào)整這些參數(shù)。需要調(diào)整的參數(shù)： 重組分（C7.C8.C9.)的臨界屬性（臨界溫度、臨界壓力和偏心因子）不確定。實驗室報告中最不確定的應(yīng)該是加組分的屬性（C7+,C12+等），加組分是大于此組分的無數(shù)組分的混合體，通常實驗室會給出加組分的摩爾分子量和指定重度，屬性來自于計算，不確定。因而對加組分屬性的調(diào)整是PVT擬合的首選。PVT實驗數(shù)據(jù)擬合PVTi模塊對加組分屬性的調(diào)整有以下方式：辟分加組分：加組分是大于此組

12、分的無數(shù)組分的混合體，實驗室的測量根本不能精確描述加組分，通過辟分，將加組分辟分為幾個重組分，通常會較容易的擬合實驗室測量結(jié)果。通常是劈分成二個或者三個擬組分。重組：組分模擬時組分的個數(shù)對組分模擬的計算時間有相當(dāng)大的影響，所以在輸出時需要先合并一些組分，如果某個組分在實驗樣品中含量很小，也最好將其與其他組分合并。PVT實驗數(shù)據(jù)擬合PVTi模塊目的：PVT擬合自身來講，組分分得越細，擬合的精度越高。但是組分越多E300計算時間越長，因此需要對組分先進行適當(dāng)合并，再進行擬合。合并原則：1、79個時模擬精度，E300運算比較準(zhǔn)確；2、性質(zhì)相近原則（物性、化學(xué)性質(zhì)相近）；3、組分劈分和組合不會對相圖產(chǎn)

13、生很大影響。組分劈分與組合1、PVTi: Edit I Fluid Model I Split2 、PVTi: Edit I Fluid Model I Group劈分和重組：PVT實驗數(shù)據(jù)擬合PVTi模塊擬組分：“假組分”（現(xiàn)實組分太多，模擬不切實際）組分劈分：針對重組分（wiston）組分重組：性質(zhì)相近，如nC4和iC4；N2和CH4；CO2和C2PVT實驗數(shù)據(jù)擬合PVTi模塊PVT擬合1、PVTi: Run IRegression2、打開Regression Panel 窗口，選擇Normal選項，單擊Variables3、在”Select Eos parameters for regr

14、ession panel”中填入如下數(shù)據(jù)：注：擬合流體相態(tài)特征，需要調(diào)整的EOS系數(shù)為：a，b，Pc，Tc一般采用經(jīng)驗試湊法。參數(shù)由多到少，通過結(jié)果分析表中參數(shù)的“Sensitive”和“Correlaion”，對擬合參數(shù)進行逐步篩選。PVT實驗數(shù)據(jù)擬合PVTi模塊To modify all properties: Pci, Tci, i, ai , biTo modify saturation pressures and other properties: Hydrocarbon interaction coefficient exponent and individual interact

15、ion coefficientsTo modify volumetrics only (densities, Z-factors, etc): Volume shift parametersTo modify viscosities only: Viscosity correlation coefficients, component molar volumes for viscosity calculations回歸時的幾點建議回歸時的幾點建議回歸時的幾點建議回歸時的幾點建議1 、最好用三參數(shù)狀態(tài)方程，建議用Peng-Robinson EOS (PR3)2、 劈分加組分時用Whitson方法

16、，或者Semi-Continuous- Thermodynamics(SCT)，劈分成2-3個擬組分。3 、盡量不用二元交互系數(shù)，容易導(dǎo)致不收斂。4 、critical volumes or Z-factors 可以作為一個回歸組進行回歸。5 、改變組分的分子量可以改變該組分的性質(zhì) 。6 、設(shè)置權(quán)重時應(yīng)該給飽和壓力賦最高權(quán)重，再者是飽和密度。7 、盡量使用最小的改變量來建立一個擬合模型。 主要回歸的是重組分性質(zhì)（加組分的臨界溫度，臨界壓力，偏心因子），重組分的a、b。盡量使回歸變量為高敏感性（最低敏感性參數(shù)不要小于最高敏感性參數(shù)的1%）和低相關(guān)性（不大于90%）。PVT擬合1、單擊”O(jiān)K“，然

17、后單擊”Regress“框中的”Run2、單擊”Report“框中”Regression“,查看回歸結(jié)果PVT實驗數(shù)據(jù)擬合PVTi模塊Dtails folder 包括了目前模型和觀察值之間的差別，可以從中選取敏感性參數(shù)，敏感性參數(shù)越少越好。Modifiers folder 顯示了所選擇的回歸變量，每個變量所允許改變的最大最小值，回歸變量改變值百分比。Sensitivities folder 敏感性大的參數(shù)值表示改變這個回歸變量對于擬合觀察值參數(shù)有很大的影響。我們通常去掉非敏感性回歸變量。因為大量改動會影響流體模型的真實性，也可能導(dǎo)致回歸不收斂。Hessian folder 其主對角線上，如果某

18、個參數(shù)值大于同行或同列的其他值，那么它表示回歸成功。同時hessian folder中主對角線元素越大，意味著此參數(shù)為高敏感性參數(shù)，盡量去掉非敏感性參數(shù)。Covariance folder 協(xié)方差矩陣表示變量在回歸中改變的范圍，數(shù)值越大，確定性越差，對于回歸的決定性越小。Correlation folder 如果兩個變量強相關(guān)（相關(guān)系數(shù)接近1），說明他們回歸方向一致，和改變其中的一個變量的效果一樣，如果兩個變量強負相關(guān)（相關(guān)系數(shù)接近于-1），則改變其中的一個變量對比于另一個變量有相反的效果，回歸困難。所以回歸時看非對角線上元素，如果接近1或者-1，可以去掉兩個中的任一個回歸變量。PVT實驗數(shù)據(jù)擬合PVTi模塊PVT擬合1、單擊” Regression Report Panel“中的”Correlation “標(biāo)簽,查看各參數(shù)的相關(guān)性。A：C5和B：C5相關(guān)系數(shù)高達0.9921，二者可去掉其一，具體去掉哪個還要參考他們的敏感性。PVT實驗數(shù)據(jù)擬合PVTi模塊PVT擬合1、按篩選后的參數(shù)