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水平井軟件介紹(嘉和)

水平井設計與評價軟件

HWGD V1.0

技術介紹


北京嘉和無限科技有限公司

加拿大EIC公司


水平井設計與評價軟件綜述

HWGD V1.0

水平井作為一項老油田剩余油挖潛提高采收率、新區產能建設的重要手段,在油田得到了廣泛應用,水平井的作用越來越明顯,為提高油田開發水平發揮了重要作用。作為基礎研究的水平井地質設計技術不斷發展和完善,形成了一套從區塊篩選、油藏精細描述、剩余油定量研究、水平段軌跡優化設計、到產能預測及效果跟蹤分析的水平井地質設計的方法技術和程序,促進了水平井工作的順利發展。

但是,在設計水平井段這一關鍵步驟中,缺乏一套完整、系統化的軟件支持,影響了水平井地質設計的效率、精度和規范。水平井設計與評價軟件就是針對解決這一問題,在“九五”國家重點科技項目“屋脊式斷塊油藏和特稠油油藏側鉆水平井地質及油藏工程研究”成果的基礎上而研發、完善的一套運行于Windows平臺、充分利用多種地質資料、以可視化的方式設計、優化水平井段的工具軟件。軟件主要有四個模塊組成,分別是設計模型建立、三維圖形顯示、水平井段設計和參數計算。

設計模型用于反映油藏的構造、儲層形態和儲層物性參數,是水平井地質設計的基礎, 地質模型的準確性直接影響著設計結果。根據研究區塊的不同情況,軟件實現了三種建立設計模型建立的方法。一是數據建模,利用研究區塊井的數據插值;二是圖形建模,利用地質圖件(頂面構造圖、砂層厚度、有效厚度、孔隙度、滲透率、油飽和度、水飽和度等值圖);三是數據接口建模,通過數據接口方式,能夠利用數值模型軟件或其它軟件所建立的三維設計模型.

三維圖形顯示是實現水平井設計過程可視化的技術手段,軟件具有豐富的圖形顯示功能,為水平井段的三維地質設計提供了多種參考圖件和參考數據。

參數計算為水平井段的優化提供可靠的依據,計算水平井的初期產能(Joshi計算方法),另外還能夠計算分層和整個模型的地質儲量及有關基本參數。

水平井段設計是軟件的核心,最終提供水平井段各靶點設計位置、深度等數據。由于計算機屏幕是二維平面,將地質模型三維數據體可視化后,只能顯示從某個角度觀察到的地質模型的視圖,為了將圖形中設計的靶點轉換成代表實際位置的數據(大地坐標、深度),設計水平井段的軌跡時采用了兩類圖形:一是平面圖,在平面圖上確定水平井段在平面的軌跡位置,即水平井段在平面上的投影;二是垂直剖面圖,以平面軌跡作為剖切線對地質模型進行剖切,顯示垂直剖面圖,在垂直剖面圖上人機交互設計水平段各靶點的位置。

該軟件已在多個油田的幾十個區塊的水平井設計中得到應用,并發揮了重要的作用。同時,在軟件推廣應用過程中,跟蹤了解在若干區塊的具體應用情況,根據應用人員實際使用過程中發現了軟件存在的一些問題和提出的建議,對軟件進行了多個方面的改進,如使用地質圖形建立設計模型、二維地質圖件的顯示、開采現狀圖的繪制、水平井段的加載、數據庫接口等。

通過對軟件整體的改進,解決了應用人員在使用軟件過程中提出的問題和建議,增強了軟件對不同類型油氣藏的適應程度,為進一步提高軟件的應用規模奠定了較好的基礎。同時使軟件更加結構清晰,便于今后軟件升級和維護。

該軟件以靈活的操作界面、方便的設計過程而受到研究人員的好評,提高了水平井設計的效率和精度,在水平井地質設計的研究工作中發揮著重要作用。

水平井設計與評價軟件

水平井設計與評價軟件是一套運行于Windows平臺、以可視化的方式設計、優化水平井段的工具軟件。主要功能包括三維地質建模、三維圖形顯示、軌跡優化設計、產能預測等。


一、軟件功能

1.1三維地質建模

三維地質模型是水平井地質設計的基礎,地質模型的準確性直接影響著設計結果。根據研究區塊的不同情況,軟件中提供了三種地質建模方法。

數據建模:利用研究區塊井的數據(構造及儲層的頂深、砂層厚度、有效厚度、孔隙度、滲透率、油飽和度、水飽和度等)插值。該方法的優點是建模速度快,缺點是模型的準確性對數據的依賴程度較高,如果只有少量的數據,很難保證模型的精度。

圖形建模:利用地質圖件(頂面構造圖、砂層厚度、有效厚度、孔隙度、滲透率、油飽和度、水飽和度等值圖)建立三維地質模型。該方法的優點是精度高,因為圖件是地質人員根據該區塊的數據及自己認識、經驗而繪制的,能夠較為準確的反映油藏狀況,缺點是建模速度較慢,需要對地質圖件進行矢量化或進行圖形數據的轉換。

數據接口建模:通過數據接口方式,能夠利用數值模型軟件或其它軟件所建立的三維地質模型。優點是建模速度快,數據齊全,特別是目前油、水飽和度等數據是前面兩種方法很難給出的,數值模擬軟件可以提供過去、目前及未來的油 水飽和度數據場;缺點是工作周期較長,需要對該區塊先進行油藏數值模擬。

1.2三維圖形顯示

地質模型三維可視化,具有豐富的圖形顯示功能,為水平井段的三維地質設計提供了多種參考圖件和參考數據。

顯示的數據:包括頂深、砂層厚度、有效厚度、孔隙度、滲透率、油飽和度、水飽和度等數據。這些數據可以是數據建模和圖形建模的結果,也可以是來自數值模擬軟件的數據,同時還可顯示數值模擬軟件的模擬結果(如油藏在不同時間階段的壓力、剩余油飽和度等模擬結果)。

圖形顯示類型:可以顯示三維地質模型圖、目標區剖切圖、垂直剖面圖、平面網格圖、三維網格圖、水平井設計平面圖、剖面圖等多種圖形。

顯示方式靈活:能夠對三維圖形進行旋轉、縮放、剖切等操作,可以自由定義表示各類數據的顏色表。

1.3水平段軌跡優化設計

由于計算機屏幕是二維平面,將地質模型三維數據體可視化后,只能顯示從某個角度觀察到的地質模型的視圖,為了將圖形中某個點轉換成代表實際位置的數據(大地坐標、深度),設計水平井段的軌跡時采用了兩類圖形:一是平面圖,在平面圖上確定水平井段在平面的軌跡位置,即水平井段在平面上的投影;二是垂直剖面圖,以平面軌跡作為剖切線對地質模型進行剖切,顯示垂直剖面圖,在垂直剖面圖上人機交互設計水平段各靶點的位置。

設計區域篩選:根據不同類型油藏的水平井設計的篩選標準,確定地質模型的每個網格是否符合篩選條件,將不符合篩選條件的網格與符合條件的網格區分開來,在設計水平井段時,能夠直觀地看到哪些地方適合設計水平井段,哪些地方不適合設計水平井段。

平面設計:根據構造高低、厚度大小、剩余儲量多少及井網控制情況等條件,在平面圖上設計水平井段軌跡。


剖面設計:用平面設計優化好的軌跡作為剖切線,顯示垂直剖面圖。人機交互地確定每個靶點在剖面上的位置。由剖切線數據和靶點在剖面圖上的位置,能夠計算出每個靶點的實際位置(大地坐標、深度)。


靶點修改:根據顯示的每個靶點的大地坐標、深度、距目的層頂部及油水界面距離等數據。可以選擇不同的靶點位置修改方式:包括深度、水平段長度、距目的層頂部距離、距油水界面距離等。用任意一種方式對靶點修改后,重新計算靶點的有關數據,并顯示靶點數據和水平井段軌跡。

軌跡優化:對設計的水平井段進行旋轉、平移等操作,計算不同水平井位置相應的井區流動系數、孔隙度、滲透率、油飽和度、地質儲量、可采儲量等數據,從中選出最佳位置。

 


設計參數輸出:按照水平井地質設計標準輸出水平井各靶點的大地坐標、深度、距目的層頂部距離、油水界面距離和水平段長度等多項數據,以及該水平井井區流動系數、孔隙度、滲透率、油飽和度、地質儲量、可采儲量等數據。

水平井段軌跡加載:直接輸入水平井段的坐標、深度或從文件讀取水平井段的數據后,將水平段軌跡加載到地質模型中,對加載后的水平井段的操作與在模型中設計的水平井段的操作完全一致。

1.4產能預測

預測計算水平井的產能(Joshi計算方法)。

另外還能夠計算分層和整個模型的地質儲量及有關基本參數。

二、軟件技術特點

1、采用VC++與OpenGL作為軟件開發環境,圖形顯示速度快。

2、三維圖形顯示技術為水平井段設計提供可靠的參考依據。

3、人機交互設計技術使水平井段的設計更加直觀、準確。

4、多種建立設計模型的方法使軟件具有很強的實用性。

三、解決問題

1、改變水平井地質設計傳統工作方式,使水平井設計可視化,設計方式直觀。

2、在水平井地質設計研究中,能夠靈活、方便地利用數據庫的數據資源。

3、與數值模擬軟件的接口,使得對設計結果的模擬預測更為方便、快速。

四、運行環境

硬件環境:基本配置為CPU586以上,內存32M以上

顯示器:800*600

輸入設備:掃描儀(可選)

輸出設備:可選Windows支持的任何打印機、繪圖儀等輸出設備

推薦使用:PⅢ500以上,內存128M以上,顯示器分辨率800*600或更高。

軟件環境:中文版Windows98/2000/XP。

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