REPORTE DE TRABAJO PRCTICO SOBRE EL SIMULADOR ECLIPSE

EQUIPO DE TRABAJO 8 Andrea Viviana Bacca Diana Ardila Esneidi Meja Hernndez Luz Helena Caldern Daniel Ricardo Urrea Jonathan Prez Camargo Leonardo Torres Ardila Oscar Aressu Ebratth Salgado Steven Muoz Caballero Wilson Fernando Len

Presentado a: Ing. ANIBAL ORDOEZ

UNIVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER FACULTAD DE INGENIERAS FSICO-QUMICAS ESCUELA DE INGENIERA DE PETRLEOS BUCARAMANGA 2011

METODOLOGA DEL TRABAJO.

Para realizar el trabajo de estudiar la seccin GRID se parti de un archivo de entrada .DATA inicial al cual se le fueron realizando diversas modificaciones. Se observaron y registraron los resultados de la corrida para cada cambio del archivo de entrada, algunos de los resultados se ilustran en este trabajo, donde la repercusin de los cambios en el resultado final se estudia a partir de la observacin del modelo grafico 3D visualizado con la herramienta FloViz del paquete GeoQuest, los errores, advertencias, problemas y bugs registrados en el archivo de impresin (Print File) .PRT generado por el simulador ECLIPSE y el log CMD de la corrida del modelo. En algunos casos tambin se utiliz la utilidad RESULTS de la herramienta Office del paquete GeoQuest, para visualizar grficamente los resultados de las corridas realizadas. El presente archivo representa el reporte del trabajo prctico realizado por el equipo de trabajo 8 para la segunda semana de estudio de la seccin GRID.

Equipo de Trabajo 8 Simulacin de Yacimientos Primer semestre de 2011 Profesor: Anibal Ordoez

Universidad Industrial de Santander Facultad de Ingenieras Fsico-Qumicas Escuela de Ingeniera de Petrleos 2011

En la seccin Grid se pueden especificar las caractersticas del modelo estructural para mallas de bloque centrado y mallas cornerpoint. Para una malla de bloque centrado es necesario especificar el tamao de los bloques en cada direccin y una profundidad para cada bloque. Para una malla cornerpoint se necesitan dos puntos sobre la lnea coordenada sobre la cual deberan quedar los puntos de la malla, y una profundidad para cada esquina de bloque. Malla de Bloque Centrado: La malla de bloque centrado hace uso de las keywords DX, DY,DZ o DXV,DYV y DZ para especificar el tamao de cada bloque en cada direccin y la keyword TOPS para especificar la profundidad a la que se encuentra cada bloque. DX, DY, DZ Tamao de cada bloque en cada direccin. Con esta keyword se especifica el tamao de cada bloque para cada una de las direcciones y se finaliza cada conjunto de datos con un slash (/). A continuacin se observan diferentes arreglos de tamao de bloques: En este ejemplo se tiene una malla de 5x5x3 en la cual todos los bloques son del mismo tamao:

Lo que quiere decir que 75 celdas van a tener un tamao de 500 ft en la direccin X, 75 celdas van a tener un tamao de 500 ft en la direccin Y, y 75 celdas van a tener un tamao de 50 ft en la direccin Z. La vista del modelo 3D sera la siguiente:

Cuando se especifican diferentes dimensiones para cada bloque, en el visualizador se observa el modelo 3D como si todas las celdas tuvieran las mismas dimensiones que la primera capa, sin embargo los resultados de la simulacin reflejan los cambios en las dimensiones de los bloques. La imagen siguiente presenta los resultados para la simulacin al especificar las mismas dimensiones para todos los bloques.

A continuacin se observa cmo se asign un valor constante para la primera capa del modelo y posteriormente de asignaron diferentes dimensiones para cada bloque de la segunda capa y finalmente se especifican valores constantes para la ltima capa. A pesar de que el modelo se ve como el anterior, los resultados de la simulacin son diferentes.

El estado inicial se presenta en la siguiente imagen los valores de saturacin y presin inicial son los mismos que para el modelo anterior. La diferencia est en las dimensiones en cada direccin.

En la siguiente imagen se observa el estado de la segunda capa del modelo al tiempo final de la simulacin, como se puede observar los resultados para las saturaciones y la presin difieren de los resultados para el modelo con todas las dimensiones de bloque iguales

TOPS Con la keyword TOPS se puede especificar la profundidad a la que se encuentra cada bloque, se debe especificar un valor para cada bloque, o bien se pueden asignar los valores para la primera capa nicamente y ECLIPSE calcula el tope de las siguientes capas a sumndole a la profundidad dada el espesor de la primera capa. Como se presenta a continuacin, se selecciona los bloques de la primera capa con la keyword BOX y luego se le asigna el valor del tope de la primera capa.

El log de ECLIPSE muestra un mensaje informando que los valores para topes que no se especificaron se calculan sumando el DZ de la capa superior al tope de la capa superior:

Trabajando con los topes de formacin y las celdas nulas, se pueden obtener modelos ms elaborados, dependiendo de la complejidad del problema es conveniente usar herramientas de pre-procesamiento para generar las mallas, a continuacin se presenta un modelo de 24x24x1 con especificaciones de topes para cada celda:

Y el modelo 3D:

El modelo del campo A-1 aparentemente presenta varias capas, pero realmente es una sola capa de 24x24 con diferentes topes y diferentes espesores para cada celda.

Mallas ConerPoint: Las mallas cornerpoint permiten modelar mejor estructuras geolgicas complicadas y fallas pero es necesario especificar un alto volumen de datos para generar una malla de este tipo, generalmente el trabajo de generar mallas cornerpoint se realiza con un pre-procesador y surge un problema adicional pues los datos de malla generados pueden no ser compatibles con otros sistemas de simulacin. COORD A continuacin se observa la cantidad de datos necesarios para obtener una malla con la misma forma que la malla inicial. 0 500 1000 1500 2000 2500 0 500 1000 1500 0 0 0 0 0 0 1000 1000 1000 1000 8000 8000 8000 8000 8000 8000 8000 8000 8000 8000 0 500 1000 1500 2000 2500 0 500 1000 1500 0 0 0 0 0 0 1000 1000 1000 1000 8000 8000 8000 8000 8000 8000 8000 8000 8000 8000 0 500 1000 1500 2000 2500 0 500 1000 1500 500 500 500 500 500 500 1500 1500 1500 1500 8500 8500 8500 8500 8500 8500 8000 8000 8000 8000 0 500 1000 1500 2000 2500 0 500 1000 1500 500 500 500 500 500 500 1500 1500 1500 1500 8500 8500 8500 8500 8500 8500 8000 8000 8000 8000

2000 1000 8000 2000 1000 8000 2000 1500 8000 2000 1500 8000 2500 1000 8000 2500 1000 8000 2500 1500 8000 2500 1500 8000 0 500 1000 1500 2000 2500 2000 2000 2000 2000 2000 2000 8000 8000 8000 8000 8000 8000 0 500 1000 1500 2000 2500 2000 2000 2000 2000 2000 2000 8000 8000 8000 8000 8000 8000 0 500 1000 1500 2000 2500 2500 2500 2500 2500 2500 2500 8000 8000 8000 8000 8000 8000 0 500 1000 1500 2000 2500 2500 2500 2500 2500 2500 2500 8000 8000 8000 8000 8000 8000

La tabla que se observa anteriormente corresponde a los datos necesarios para la keyword COORD estos datos se componen de dos tripletas de datos que especifican dos puntos sobre la lnea coordenada sobre la cual van a ubicarse los puntos de acuerdo con las profundidades especificadas ms adelante. Con las mallas cornerpoint se pueden lograr geologas ms complicadas, para observar algunas de las posibilidades se modificaron algunos valores de los datos anteriores, es de aclarar que la modificacin de estos datos requiere mucha atencin para no generar sobre posicin de lneas.

ZCORN Con la keyword ZCORN se especifican las alturas para cada una de las coordenadas de los puntos de la malla, de manera que se pueden crear geologas mucho ms complejas, sin embargo el diseo se hace ms complicado y hay que manejar un volumen de datos muchsimo mayor. En la imagen a continuacin se observa el resultado de aplicar un conjunto de topes coordenados a la data inicial: ZCORN 100*8000 8100 99*8200 8100 99*8200 100*8400 100*8400 100*8600 /

Trabajando con los datos de las dos keywords anteriores se puede obtener lo siguiente:

Seccin GRID, keyword SPECGRID. Esta subkeyword es utilizada para especificar las caractersticas del Grid (tal como se hace en la seccin RUNSPEC). El uso de esta subkeyword es opcional. Se utiliza como funcin de control. Dentro de esta subkeyword se especifican: El nmero de grid blocks en la direccin I(X o radial) (NDIVIX). (default =1) El nmero de grid blocks en la direccin J (Y o theta) (NDIVIY). (default =1) El nmero de grid blocks en la direccin K (Z o profundidad) (NDIVIZ). (default =1) El nmero de yacimientos (NUMRES). Cada yacimiento tiene su propio sistema de coordenadas.(default =1) Tipo de coordenadas. Cilndricas (T) o cartesianas (F). (default =F).

1. Se hace la corrida de la data (REFGRID.DATA)

La corrida se hace sin ningun inconveniente, no se observa ningun warning.

Sin comenzar con la simulacin (stop). FloViz

Al iniciar la simulacin (play).

Archivo .PRT donde se muestra que la corrida se hizo satisfactoriamente.

2. Se procede a modificar la data, en este caso la keyword SPECGRID.

Al hacer la corrida con la data modificada, se producen 5 warnings.

A pesar que se generan 5 warnings como se observa en el .PRT (mostrado abajo), la simulacin en FloViz se genera sin ningn problema. Estos warnings se generan debido a la inconsistencia con los datos especificados en la seccin RUNSPEC.

Archivo .PRT

Seccin GRID, keyword COORDSYS. Esta subkeyword facilita la informacin sobre el sistema de coordenadas de cada yacimiento en el Grid. Por ejemplo, puede asignar las capas de celdas de yacimientos mltiples. Esta keyword es requerida si el Grid contiene ms de un yacimiento (ver NUMRES). Cada registro contiene los siguientes datos: Un lmite inferior para el ndice de bloque en la direccin K (K1) Para los grid blocks del yacimiento (entero). Lmite superior para el ndice de bloque en la direccin K (K2) Para los grid blocks del yacimiento (entero). Finalizacin del crculo, para los grid blocks del yacimiento COMP: Crculo se completa en direccin Theta (o Y). INCOMP: Crculo no se completa (default =INCOMP).

A. Se hace la corrida de la data (REFGRID.DATA)

La corrida se hace sin ningun inconveniente, no se observa ningun warning.

B. Se modifica la data, en este caso la keyword COORDSYS.

Al hacer la corrida de la data modificada, se generan errores, lo que ocasiona que se detenga la corrida al superar el limite de errores permitidos. Por lo tanto no se genera archivo .PRT.

C. Se modifica la data, pero solo se cambia INCOMP por COMP.

Al hacer la corrida no se genera ningn warning. La corrida se hace sin ningn problema como se observa abajo.

PORO: Esta keyword Especifica los valores de la porosidad en los bloque La palabra clave debe ser seguido por un nmero real no negativo para todos los bloques de la grilla, especificando el valor de la porosidad fraccional para cada celda. Los grid blocks cuyo volumen de poros es cero son atendidos en el Programa como inactivos. Tenga en cuenta que espacios no se deben insertar a cada lado del asterisco. Los datos deben ser denunciado por una barra (/). Para la data primerintento2.DATA, realizamos la corrida con un valor estndar de porosidad de 0.2, que mostramos en la siguiente imagen.

Aqu vemos que para los 75 bloques de la grilla formada por dimensiones 5*5*3 en x, y, z respectivamente se tiene una porosidad constante de 0.2 y por esta razn podemos escribir la propiedad PORO como 75*2, el resultado de esta corrida se ve en la aplicacin FloViz:

Ahora si realizamos cambios a esta keyword y no asumimos la porosidad constante en todas los grid blocks, debemos colocarlos de la siguiente manera en la DATA.

En esta imagen se puede apreciar una de las formas de insertar diferentes tipos de porosidad para un yacimiento cuadrado, heterogneo, adems vemos que tambin se conservan el nmero de datos para los 75 grid blocks. El resultado de la simulacin de este cambio en la DATA se ve reflejado en el momento de haber realizado la corrida de la simulacin, esto se da por el cambio de la porosidad en los grid blocks y por tanto al realizar un proceso de produccin o inyeccin la distribucin de los fluidos (saturaciones de agua sern diferentes), a continuacin se puede observar el modelo antes y despus de hacer el respectivo cambio a la DATA.

Por otra parte si cambiamos el valor de la porosidad de un grid block por el valor 0, estaramos dejando nulo este bloque, es decir estaramos de cierta forma tratando de modelar una parte de una formacin que no tiene porosidad, permeabilidad y no contenido de HCs, y por tanto podramos tomar esto como una forma de discretizar el tamao del yacimiento con sus limites de no porosidad, para esto la data estara representada por.

Al realizar la corrida y observar el FloViz, podemos ver que los grid blocks que poseen porosidad 0 no aparecen, y al realizar la corrida de inyeccin, la distribucin del fluido inyectado cambia ahora solo movindose por los grids blocks que se puede ya que hemos reducido los limites del modelo.

DATA ORIGINAL CORRIDA ORIGINAL

PERMX Modificado en PERMX manteniendo la misma cantidad total de bloques y distribucin en cada capa. Se realiza cambio en el valor de la permeabilidad como se puede apreciar. Se disminuyo la saturacin en la primera y la tercera capa debido a que el valor de la permeabilidad fue cambiado por un valor menor respecto al original, en

cambio en la segunda capa el valor de la saturacin aumento significativamente por el

alto valor de permeabilidad dado.

Se cambia el valor de la PERMX en cada capa y se modifica el valor de la distribucin del total de los bloques en cada capa. Se nota el pequeo cambio que ocurre respecto

a la saturacin.

PERMY Modificando en PERMY se le cambio el valor de las permeabilidades manteniendo el valor total de los bloques (75), al correrlo no produce ningn cambio y al visualizar el floviz se marca un cambio mnimo de la saturacin con respecto a los valores originales.

Modificando en PERMY se le cambio el valor de los bloques y conservo los cambio de las permeabilidades anteriormente mencionados, al correrlo no produce ningn cambio y visualizando floviz se marca un cambio mnimo de la saturacin con respecto a los valores originales.

PERMZ Modificando en PERMZ se le cambio el valor de las permeabilidades manteniendo el valor total de los bloques, conservando los valores modificados en Y, al correrlo no produce ningn cambio y al visualizar el floviz se marca un cambio muy mnimo de la saturacin con respecto a los valores originales.

Modificando en PERMZ se le cambio el valor de los bloques, manteniendo los valores anteriormente modificados de permeabilidad y la PERMY Y, al correrlo no produce ningn error y al visualizar el floviz se marca un cambio muy mnimo de la saturacin con respecto a los valores originales.

CAMBIO EN PERMX PERMY PERMZ Anteriormente se presento como cambiaba el valor de la saturacin cuando se aumentaba o disminua el valor de la permeabilidad en cada eje y en cada capa. Ahora se muestra como cambiaria si se mantuvieran todos los cambios anteriores en (x, y, z). Respecto a la DATA original se nota un aumento en la capa dos, esto se debe a que el valor de la permeabilidad en todos sus ejes aumento y por tal motivo la saturacin

creci, tal como se puede visualizar el FLOVIZ.

por ultimo se mantiene constante la distribucion de bloques en cada capa y tambien los valores de permeabilidad. Como se mantuvo constante la distribucion de permeabilidad en cada capa y en cada eje, se puede notar un cambio de saturacion mas equidistante que el anterior. Esto se puede observar en el Floviz.