专利名称：用于储层模拟的适应性牛顿法的利记博彩app
技术领域：
公开的方面和方法涉及储层模拟，并更具体涉及求解多流体流量方程的方法。
背景技术：
本节意图介绍可关联公开技术和方法学的本领域各方面。参考的列表在本节结束提供，并可在下文中涉及。包括参考的该讨论据信参与提供框架从而促进本公开特别方面的更优理解。因此，本节应据此阅读并且不必需作为现有技术的承认来阅读。储层模拟器求解描述地下地层内油、气和水流动的方程系统。在储层模拟模型中，地下地层映射到包含多个单元的二维或三维网格上。每个单元都具有描述进入单元的流动、离开单元的流动和单元内累积的关联方程组。例如，如果储层分为1000个单元，那么具有需要求解的1000个方程组。为使烃储层中流体流量的时变性质建模，在网格单元上求解的方程的解随时间推移变化。在储层模拟器中，解在离散时间确定。解之间的时间间隔称为时间步进。例如，储层模拟器可在月末计算压力和饱和度，因此时间步进是一个月，并且需要方程组的单独解。为计算在一年的压力和饱和度变化，在该例子中的模拟器计算十二个每月解。求解该问题花费的时间约为求解单月问题花费时间的十二倍。模拟器可采取的时间步进的大小取决于许多因素。一个因素是用来求解的数值方法。由于一些储层模型可具有数千或数百万个单元，因此提出各种方法有效求解由储层模拟模型求解的大量方程。发现这些方程系统的解的一个流行策略是使迭代求根法。这些方法通过迭代和解更新来发现逐渐更接近真实解的近似解。牛顿法是一般使用的一种迭代求根法。在牛顿法中，模拟方程组被赋予在发现函数的零值，即发现X以使f (X)=O中运用解的形式。图I是示出单方程的牛顿法的图表8。曲线10是函数f(x)。求解的是由点12表示的f (x)=0处的值X。初始猜测是X(!。第二猜测由取得在Xtl与f (X)相切的直线14,并且应用公式XfXcT^ (Xd)/f’(Xtl))来计算，这里f’(X)表示函数f (X)的导数，并是在X的切线的斜率。第三猜测X2使用在第二猜测(X1)相切的直线16，并应用相同公Sx2=xi-(f(Xl)/f’(Xl))。继续该迭代算法，人们可在适度数目的迭代中非常接近f (X)的根，即点12。储层模拟器具有扩展牛顿法从而在每个时间步进求解数千个方程。代替一个方程，使用方程系统T1 (X1, ···, xn) =0
f2 (X1, ..., xn) =0;[方程I]fn (X1, ..., χη) =0其中^(X1,…，xn) =0是含变量X1到χη的网格块I的储层模拟方程，并且η是网格单元的数目。变量X1,…，Xn通常是在每个单元的压力和饱和度。为向该方程系统应用牛顿法，函数的切线需要在迭代法中使用，相似于在上面为上面单独方程描述。该矩阵A的切线称为雅克比行列式J，并由关于未知量的函数的倒数构成。
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权利要求
1.一种执行地下烃储层模拟的方法，所述储层由具有多个单元的储层模型近似，每个単元都具有表现储层性质的与其关联的方程组，所述方法包含 Ca)向使用所述多个単元中每个单元的所述方程组形成的方程系统的解提供初始猜測； (b)使用迭代求根法和所述初始猜测求解所述方程系统的解； (c)建立不收敛単元的列表，所述不收敛单元具有不满足收敛标准的方程组； (d)在所述不收敛单元的数目大于预定量时，添加所述不收敛单元的邻近单元到所述不收敛単元的列表，所述邻近単元的每个都具有满足所述收敛标准的方程组； (e)重复部分(b)、(C)和(d)，以解出的解代替所述初始猜测或最近解出的解，并以对应所述不收敛列表中所述单元的所述方程组代替源自最近迭代的所述方程系统或方程组，直到基本全部方程组满足所述收敛标准；以及 (f)在基本全部方程组满足所述收敛标准时，输出作为所述地下储层的模拟的所述解出的解。
2.根据权利要求I所述的方法，其中所述储层性质是流体压カ和流体饱和度的至少ー个。
3.根据权利要求I所述的方法，其中所述方法的ー些或全部使用计算机执行。
4.根据权利要求I所述的方法，其中所述储层性质是流体流量。
5.根据权利要求I所述的方法，其中所述迭代求根法包含牛顿法。
6.根据权利要求I所述的方法，其中所述地下储层的所述模拟是在第一时间步的模拟，所述方法进ー步包含 (g)在另外时间步重复部分(a)到⑴;以及 (h)为所述第一时间步和所述另外时间步输出所述解出的解，所述解出的解模拟随时间推移的所述地下储层。
7.根据权利要求I所述的方法，其中所述邻近单元邻接具有不满足所述收敛标准的方程组的所述单元。
8.根据权利要求I所述的方法，其中所述邻近単元的数目可在I和W-I之间，其中W是具有满足所述收敛标准的方程组的所述单元的数目。
9.根据权利要求I所述的方法，其中输出所述解出的解包括显示所述解出的解。
10.根据权利要求I所述的方法，其中所述预定量为零。
11.根据权利要求I所述的方法，进ー步包含在基本全部方程组满足所述收敛标准时采用后牛顿物料平衡校正器。
12.根据权利要求11所述的方法，其中所述后牛顿物料平衡校正器采用显式摩尔更新或总体积通量守恒。
13.一种执行地下烃储层模拟的方法，所述储层由具有多个单元的储层模型近似，每个単元都具有表现储层性质的与其关联的方程组，所述方法包含 Ca)为使用关联所述多个単元的所述方程组形成的第一方程系统估计解； (b)使用迭代求根法和估计的解寻找所述第一方程系统的第一解出的解； (C)建立具有不满足收敛标准的方程组的单元列表； (d)将具有不满足所述收敛标准的方程组的所述单元的邻近单元添加到所述单元列表; (e)鉴别关联所述単元列表中所述单元的所述方程组的第二解出的解； (f)迭代部分(C)、(d)和(e)，直到基本全部方程组满足所述收敛标准，其中每个迭代替换所述单元列表和所述第二解出的解；以及 (g)在基本全部方程组满足所述收敛标准时，输出所述第二解出的解作为所述地下储层的模拟。
14.根据权利要求13所述的方法，其中使用直接解算器鉴别所述第二解出的解。
15.根据权利要求13所述的方法，其中使用迭代求根法鉴别所述第二解出的解。
16.根据权利要求15所述的方法，其中所述迭代求根法是牛顿法。
17.根据权利要求13所述的方法，其中所述迭代求根法是牛顿法。
18.根据权利要求13所述的方法，进ー步包含在基本全部方程组满足所述收敛标准时采用后牛顿物料平衡校正器。
19.一种在多个时间步执行地下烃储层模拟的方法，所述储层由具有多个单元的储层模型近似，每个单元都具有表现储层性质的与其关联的方程组，所述方法包含 为使用所述多个単元中每个单元的所述方程组形成的方程系统估计解； 对于每个时间歩，迭代运行求根法从而求所述方程系统的解，使用所述初始猜测或从所述求根法的先前迭代推导的随后解作为输入，其中在时间步内每个迭代都运行所述求根法，从而使用关联所述多个単元中可变数目単元的方程组求解；以及 当关联所述储层模型中基本全部単元的所述方程组在所述每个时间步满足收敛标准时，输出在每个时间步的解出的解。
20.根据权利要求19所述的方法，其中关联用来求解的所述方程组的所述单元的数目基于所述先前迭代解变化。
21.根据权利要求19所述的方法，其中所述可变数目的単元包括 具有在所述先前迭代期间不满足所述收敛标准的所述方程组的单元，以及 具有在所述先前迭代期间满足所述收敛标准的方程组的单元的可变边界区。
22.—种具有在有形机器可读媒体上记录的计算机可执行逻辑的计算机程序产品，所述计算机程序产品包含 (a)代码，所述代码向方程系统的解提供初始猜测，所述方程系统使用地下烃储层的模型中多个单元的每个的方程组形成，其中所述方程组表现储层性质； (b)代码，所述代码使用迭代求根法和所述初始猜测求解所述第一方程系统的解； (c)代码，所述代码建立不收敛単元的列表，所述不收敛单元具有不满足收敛标准的方程组； (d)代码，所述代码在所述不收敛单元的数目大于预定量吋，向所述不收敛单元列表添加所述不收敛单元的邻近单元，所述邻近单元的姆个都具有满足所述收敛标准的方程组； (e)代码，所述代码重复部分(b)、(C)和(d)，以解出的解代替所述初始猜测或最近解出的解，并以对应所述不收敛列表中所述单元的方程组代替源自最近迭代的所述方程系统或方程组，直到基本全部方程组满足所述收敛标准；以及 Cf)代码，所述代码在基本全部方程组满足所述收敛标准时，输出所述解出的解作为所述地下储层的模拟。
23.—种管理烃资源的方法，包含 使用具有多个单元的储层模型近似地下地层，每个単元都具有表现储层性质的与其关联的方程组； 为所述多个单元中每个单元估计使用所述方程组形成的方程系统的解； 对于每个时间歩，迭代运行求根法从而求所述方程系统的解，用所述初始猜测或从所述求根法的先前迭代推导的随后解作为输入，其中时间步内每个迭代都运行所述求根法，从而使用关联所述多个単元中可变数目単元的方程组求解所述解； 当关联所述储层模型中基本全部単元的所述方程组在所述每个时间步满足收敛标准时，在每个时间步使用所述解出的解模拟所述地下储层的特性；以及基于所述模拟的特性管理烃。
24.根据权利要求23所述的方法，其中所述模拟的特性是在所述地下储层中的流体流量。
25.根据权利要求23所述的方法，其中管理烃包含从所述地下储层开采烃。
全文摘要
本发明涉及一种执行地下烃储层模拟的方法。储层由具有多个单元的储层模型近似。每个单元都具有表现储层性质的方程组。为使用单元的每个的方程组形成的方程系统的解提供初始猜测。迭代求根法和初始猜测用来求解方程系统。在不收敛单元的数目大于预定量时，邻近收敛单元添加到不收敛单元。重复方法的部分，以解出的解代替初始猜测，并以对应不收敛单元的方程组代替第一方程系统，直到基本全部方程组满足收敛标准。输出作为地下储层的模拟的解出的解。
文档编号G06G7/48GK102640163SQ201080054271
公开日2012年8月15日 申请日期2010年9月2日 优先权日2009年11月30日
发明者B·L·贝克尔, P·卢 申请人:埃克森美孚上游研究公司