PDF《第75 期：地热开发模拟操作流程（灵活井模型）》

第75 期:地热开发模拟操作流程(灵活井模型)

1 第75 期:地热开发模拟操作流程(灵活井模型) 编写人:吴晓云、李罡 在《第74 期:地热开发模拟操作流程(IMEX 转STARS) 》的基础上,本期 讲义介绍 FlexWell 灵活井筒模拟地热开采,与74 期中使用的源汇井模拟相比, 它的优势有两个:精确模拟多个管柱,可以灵活模拟同一口井循环注采的情况;

更精确地计算与 HDR(热干岩)相关的井筒动态,输出井筒内的参数变化.

目录

一、同一口井注入和产出.2 1. 更改井名.2 2. 通过复制创建新井.2 3. 添加灵活井 FlexWell

5 4. 输出信息设置.7 5. 计算并查看结果.8

二、一口井注入,另一口井生产.13

三、不同版本的水力压裂模拟说明.15 本期讲义中模拟两个灵活井案例. 1) 案例 1,从同一口井注入和产出水,也就是向油管管柱中注入冷水,环 空产出热水,这与 SAGD 的循环预热阶段相似. 2) 案例 2,一口井注入,另一口井产出,先通过环空管柱向地层注入一段 时间冷水,注入水在地层中吸收热量,然后通过另一口井环空管柱产出 热水. 第75 期:地热开发模拟操作流程(灵活井模型)

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一、同一口井注入和产出 本期涉及灵活井筒,我们将定义一个环空管柱(作为生产井)和一个油管管 柱(作为注入井) ,将对应井匹配到灵活井的环空和油管管柱.因此,需要再定 义两口井 (一个注入井和一个生产井) . 同一口井循环注入和产出的示意图如下: 1. 更改井名 1) 在Builder中打开第74期讲义中的文件EXERCISE_1_HDR_STARS.dat, 并将文件另存为 EXERCISE_2_HDR_STARS_FlexWell_Sc1.dat. 2) 在Wells&

Recurrent (井和动态) 部分, 双击井名 INJEC. 点击编辑框, 将井名更改为 INJEC 1,点击 Apply.同样,点击井名 PROD 并将其名 称更改为 PROD 2,点击 Apply 并确定. 2. 通过复制创建新井 3) 现在我们要通过复制的方式创建另一个注入井和生产井. 点击 Wells&

Recurrent → Copy well ....第1步,选择 Producers,选择 PROD 2, 点击 Next;

第2步,选择 Copy all perforation dates(复制所有射孔日 期) ;

第3步,选中 Copy Geometry,点击 Next;

第4步,当前井无井 轨迹,略过,点击 Next;

第5步,选中在下一步中手动输入新井名, 点击 Next.将井命名为 INJEC 2.点击 Finish. 油管 环空 第75 期:地热开发模拟操作流程(灵活井模型)

3 4) 重复上述步骤复制 INJEC

1 并创建一个名为 PROD

1 的井. 5) 现在定义新井的类型和约束条件.双击 Wells&

Recurrent 下的 PROD

1 井.在ID&

Type 选项卡中,将井类型更改为 PRODUCER.单击窗口 底部的 Auto-apply(自动保存)前的复选框. 6) 单击 Constraints 选项卡,定义井 PROD

1 的约束条件.OPERATE BHP MIN

10000 kPa CONT REPEAT. 7) 同样,将INJEC

2 类型更改为 INJECTOR MOBWEIGHT EXPLICIT. 将井事件 (约束条件、 注入流体和注入温度) 从INJEC

1 复制到 INJEC 2. 第75 期:地热开发模拟操作流程(灵活井模型)

4 8) 用Ctrl 键选中需复制的 INJEC

1 信息,右键选择 Copy events using filter...,在弹出的窗口中的选项卡 1-Wells 下,选择 INJEC 2.在选项 卡2-Dates 下,选中第一个日期(2000-01-01) .点击右下角 Search &

Add.窗口应该如下图所示.点击 OK. 9) 使用Flexwell 选项时, 需把所有井的Geometric data更改为 LAYERXYZ. 在Wells&

Recurrent 下,单击 Well Completion(PERF)...将General 选 项卡中的最后一个框更改为 LAYERXYZ apply only with GEO and GEOA.对所有的井重复此操作.点击 OK 退出该窗口. 第75 期:地热开发模拟操作流程(灵活井模型)

5 3. 添加灵活井 FlexWell 10) 在Wells&

Recurrent 下,双击 FlexWells(0) .在FlexWells 窗口中,单击New FlexWell 创建一个新的灵活井筒.这个 FlexWell 缺省命名为 FlexWell-1,也可以通过点击窗口顶部的 Edit 编辑按钮更改. 第75 期:地热开发模拟操作流程(灵活井模型)

6 11) 先定义生产井灵活井筒,将生产井位置的两口井分别对应灵活井筒的 环空以及油管管柱. 从下拉菜单中选择 PROD 1, 将其匹配给 FlexWell-

1 的环空管柱.在Casing Diameter 下方分别输入 0.224m 和0.245m 的 套管内径 ID 和外径 OD.点击 Apply. 12) 点击 Add Tubing 按钮(位于 Well Definition Date 右侧) .从井列表中 选择井 INJEC 1,将其分配给 FlexWell-1 的油管管柱.如果弹出对话 框,请选择 是 ,以将第一个射孔层设置为参考层.将此油管管柱的 内径 ID 和外径 OD 更改为 0.076m 和0.089m.点击 Apply. 13) 点击 New FlexWell 按钮以添加新的灵活井,该名称为 FlexWell-2.重 复上述步骤,将PROD

2 和INJEC

2 分别对应该灵活井筒的环空和油 管管柱.窗口应该如下图所示.单击 Apply,OK 退出灵活井筒设置窗 口. 第75 期:地热开发模拟操作流程(灵活井模型)

7 14) 请注意,由于灵活井筒模拟功能一直在进步和完善,不同版本存在些 许差异.本期讲义中,灵活井油管管柱对应的注入井是通过复制井生 成的,具有和被复制井相同的射孔信息,即沿井筒全部射开. a) 在2015 以及之前版本中, 将井关联到油管管柱后, 射孔数据不变, 同时会提示 如果想保留油管多个 OPEN 的射孔状态, 需使用 FCD 关键字 . b)

2016 版开始,将井关联到油管管柱后,油管管柱仅保留最后一个 射孔为 OPEN,其他为 CLOSED. 15) 这里我们使用新版本模拟的方式,油管 INJEC

1 和INJEC

2 仅保留最 后一个射孔 OPEN.可通过文本编辑器,直接在数据文件中修改. 4. 输出信息设置 16) 在输入/输出(I/O ) 控制部分,为所有井添加Special 变量WELLENERGY RATE 和WELLENERGY CUM,可参考第

74 期讲义 P28-29. 17) 回到 Simulation Results File Writing 窗口中,Well 信息输出为 LAYER ALL(输出小层信息)和COMPONENTALL(输出所有组分的产量信 息) . 18) 通过点击表格左边的绿色加号按钮, 在该表格 (OUTSRF) 中添加灵活 井筒输出.选择 FlexWell,变量选择 ALL(所有变量) .该窗口应该如 下所示: 第75 期:地热开发模拟操作流程(灵活井模型)

8 5. 计算并查看结果 19) OK,并保存当前文件,然后在 Launcher 窗口将该文件拖至 STARS 模 拟器运行. 20) 计算结束后,将EXERCISE_2_HDR_STARS_FlexWell_Sc1.irf 拖到 Results Graph 中. 21) 在Results Graph 中同时打开

74 期文件的* .irf 结果文件.点击 File → Open CMG simulation Results... 在弹出的文件夹窗口中选择EXERCISE_1_HDR_STARS.irf. 22) 下图显示了沿生产井 PROD(第74 期)和PROD2(第75 期)的裂缝 的温度随时间变化的曲线. PROD{14,4,6 / 3,3,2} EXERCISE_1_HDR_STARS-2018.irf Time (Date) Layer Temperature (C)

2001 2002

2003 2004

2005 2006

2007 2008

2009 2010

0 50

100 150

200 Layer Temperature PROD{14,4,6 / 3,3,2} EXERCISE_1_HDR_STARS-2018.irf Layer Temperature PROD{4,4,6 / 3,3,2} EXERCISE_1_HDR_STARS-2018.i........