Системы, компьютерно-реализуемые способы и компьютерно-считываемые программные продукты для расчета приближенного давления дренирования скважины для имитатора коллектора

Иллюстрации

Показать все

Изобретение относится к вычислению приближенных статических давлений в скважине для одной или нескольких скважин произвольной формы в однородных и неоднородных коллекторах. Технический результат - более точное вычисление аппроксимации истинных статических давлений в скважине на каждом временном шаге имитатора, что приводит к улучшенному расчету приближенных статических давлений для скважин произвольной формы в однородных и неоднородных коллекторах и отсутствию дополнительных вычислений для расчета эффективного объема дренирования за счет расчета векторов потока флюида на каждой итерации в численном имитаторе коллектора. Определение приближенных статических давлений основано на оценивании объема дренирования одной или нескольких скважин. Причем объем дренирования, например, можно оценивать из одного или нескольких расчетных векторов потока флюида и приближенные статические давления в скважине можно затем вычислять путем взятия среднего по объему порового пространства динамических давлений блока сетки в объеме дренирования одной или нескольких скважин. При этом один или несколько векторов потока флюида можно вычислять на каждой итерации в численном имитаторе коллектора в рамках стандартных имитационных вычислений. 5 н. и 45 з.п. ф-лы, 19 ил.

Реферат

Родственные заявки

Эта заявка является непредварительной и притязает на приоритет предварительной заявки США № 61/176,261, поданной 7 мая 2009 г., под названием "Systems, Computer Implemented Methods, and Computer Readable Program Products To Compute Approximate Well Drainage Pressure For A Reservoir Simulator", полностью включенной сюда в порядке ссылки.

Область техники

Настоящее изобретение относится в целом к области адаптации модели, имитирующей нефтяной коллектор. В частности настоящее изобретение относится к области вычисления приближенных статических давлений в скважине для одной или нескольких скважин произвольной формы в однородных и неоднородных коллекторах.

Уровень техники

Крупные нефтедобывающие компании, независимые нефтедобывающие компании, малые нефтедобывающие компании и консультанты по управлению нефтяными коллекторами обычно используют имитаторы коллектора при управлении коллектором. В частности, имитаторы коллектора нефтяного месторождения часто используются профессионалами в области нефтяной промышленности и нефтедобывающими компаниями для проектирования новых нефтяных месторождений, определения эффективных и продуктивных схем бурения, выбора оптимальных положений скважин, оценки режимов работы наземного оборудования и формулирования способов добычи. Адаптация модели является ключевой фазой в имитаторе коллектора, поскольку ее задачей является подтверждение модели, сгенерированной имитатором конкретного коллектора в качестве инструмента прогнозирования путем согласования ключевых переменных имитации коллектора с соответствующими измеренными данными нефтяного месторождения. В адаптации модели несколько ключевых переменных можно согласовывать с измеренными величинами из данных месторождения для подтверждения конкретной имитационной модели в качестве инструмента прогнозирования, например обводненностей, газовых факторов и статического давления в скважине.

Статическое давление в скважине, например, является особенно полезной переменной для подтверждения имитационной модели коллектора в качестве инструмента прогнозирования, и, соответственно, на статическое давление в скважине обращают особое внимание при адаптации модели. В частности, переменная давления является не только показателем энергии коллектора, но также указывает различные другие факторы, влияющие на отдачу коллектора. Соответственно, многие имитаторы коллектора проходят согласование по статическим давлениям в скважине до согласования по другим переменным.

При адаптации модели, например, давления в скважине, вычисленные с помощью имитатора, можно согласовывать с измеренными статическими давлениями в скважине из измеренных данных месторождения. Измеренные статические давления в скважине, в общем случае, получают из испытаний скважины на восстановление давления и сохраняют в корпоративных базах данных как данные месторождения. Эти испытания скважины на восстановление давления проводят с определенной периодичностью в течение срока эксплуатации скважины. В идеале, имитатор коллектора можно использовать, например, для имитации испытания скважины на восстановление давления для вычисления, таким образом, статических давлений в скважине в течение каждого интервала времени имитации, которые можно использовать для адаптации модели по измеренным давлениям в скважине в течение каждого соответствующего интервала времени для подтверждения целостности имитатора коллектора в качестве инструмента прогнозирования. Однако периодичность и количество таких испытаний скважины на восстановление давления, в общем случае, не совпадает с количеством смоделированных статических давлений в скважине, поскольку имитатор коллектора вычисляет статическое давление в скважине на каждом временном шаге или на каждой итерации имитации, настолько, что временные шаги коллектора значительно превышают количество фактических испытаний скважины на восстановление давления. Поэтому маловероятно, что при согласовании измеренных данных скважины с данными имитатора коллектора будет соблюдаться отношение один к одному по временной оси.

Как отмечено выше, испытания скважины на восстановление давления можно использовать для расчета статического давления в скважине для конкретной скважины, и для каждого испытания скважины на восстановление давления, статическое давление в скважине можно измерять и сохранять в базе данных месторождения. Однако эти испытания скважины на восстановление давления можно проводить только раз в месяц, и поэтому в сохраненных данных месторождения для адаптации модели будет наличествовать только одно показание статического давления в скважине на каждый месяц. Напротив, имитатор коллектора может генерировать, например, статическое давление в скважине на каждой итерации или на каждом шаге, и количество таких шагов может значительно превышать количество наблюдаемых, измеренных статических давлений в скважине для конкретной скважины. Таким образом, временные шаги или итерации имитатора конкретного коллектора, в общем случае, регулируются и значительно сокращаются для лучшего приближения к фактической частоте испытаний скважины на восстановление давления, проводимых при адаптации модели конкретного коллектора.

На практике, имитаторы коллектора используют давления блока сетки, усредненные по объему порового пространства, по блокам сетки, в которых скважина перфорирована (т.е. по перфорированным клеткам) для аппроксимации статического давления. Хотя эта аппроксимация может быть сколько-нибудь целесообразна для очень больших блоков сетки, авторы изобретения установили, что такая аппроксимация непригодна для блоков сетки меньшего размера, когда вокруг скважины используются локально уточненные сетки, поскольку ошибка становится значительной и подлежит коррекции. В технике известны различные поправочные коэффициенты для коррекции статического давления, оцененного с использованием давлений блока сетки, усредненных по объему порового пространства для перфорированных клеток для согласования с измеренными статическими давлениями в скважине, полученными при испытании скважины на восстановление давления. Однако эти поправочные коэффициенты выведены, в основном, для вертикальных скважин и, соответственно, не могут надлежащим образом применяться к многоствольным скважинам, скважинам максимального контакта с коллектором и многим новым типам скважин сложной формы. Тем не менее особенно в сценариях, где поправочные коэффициенты не могут надлежащим образом применяться, например для скважин сложной формы, можно использовать методы интерполяции для согласования количества испытаний скважины на восстановление давления и временных шагов имитатора. Однако использование методов интерполяции приводит к неэффективному использованию вычислительных ресурсов компьютера и может приводить к или иначе требовать неоправданного введения модификаторов проницаемости для согласования давлений в отсутствие реальной необходимости в какой-либо модификации характеристик коллектора.

Сущность изобретения

Ввиду вышеизложенного, авторы изобретения выявили необходимость в более точном вычислении имитированного статического давления в скважине для более точного подтверждения имитатора конкретного коллектора в качестве инструмента прогнозирования. Соответственно, различные варианты осуществления настоящего изобретения предусматривают системы, программный продукт и способы для определения статического давления в скважине посредством имитации без необходимости в идентифицированных неэффективностях и требованиях к обширной обработке, характерных для традиционных систем, или необходимости проводить испытания скважины на восстановление давления для определения, например, нереалистичных модификаторов проницаемости или других нереалистичных поправочных коэффициентов.

Как указано выше, многие современные промышленные имитаторы генерируют среднее по объему порового пространства давление в скважине по блокам сетки, в которых конкретная скважина перфорирована (т.е. по перфорированным блокам сетки или клеткам). К сожалению, этот конкретный подход лишь в принципе позволяет вырабатывать точные приближения статических давлений в скважине для имитаций, где используются очень большие блоки сетки или клетки скважины. В случаях когда в конкретной имитации используется малый блок сетки вокруг конкретной скважины, традиционный способ дает сравнительно низкие статические давления в скважине для эксплуатационных скважин и сравнительно высокие давления для нагнетательных скважин, по сравнению со статическими давлениями в скважине, полученными из испытаний скважины на восстановление давления, проведенных для конкретного коллектора. Хотя можно вводить модификаторы проницаемости для коррекции заметных неточностей при согласовании измеренных статических давлений в скважине (например, хранящихся в качестве данных месторождения в базе данных) с соответствующими смоделированными статическими давлениями в скважине, авторы изобретения установили, что в большинстве случаев модифицировать характеристики коллектора не нужно. Таким образом, различные варианты осуществления настоящего изобретения позволяют избавиться от необходимости использовать нереалистичные модификаторы проницаемости для коррекции заметных неточностей в статическом давлении в скважине, которые, в конечном итоге, приводят к нереалистичной адаптации модели по статическому давлению в скважине.

Преимущественно, различные варианты осуществления настоящего изобретения представляют новые и практические системы, компьютерно-реализуемые способы и компьтерно-считываемые программные продукты для расчета приближенных статических давлений в скважине для скважины произвольной формы с использованием давлений блока сетки, усредненных по объему дренирования в объеме дренирования скважины произвольной формы, вычисленных из карт потока векторов потока коллекторного флюида, вычисленных полностью неявным параллельным имитатором коллектора, например на каждой ньютоновой итерации полностью неявного имитатора коллектора. Таким образом, различные варианты осуществления настоящего изобретения позволяют вычислять точную аппроксимацию истинных статических давлений в скважине на каждом временном шаге имитатора. Соответственно, различные варианты осуществления настоящего изобретения устраняют необходимость в имитации испытания скважины на восстановление давления или в использовании поправочных коэффициентов для коррекции имитированных динамических давлений блока сетки для согласования с измеренными статическими давлениями в скважине, полученными при испытании скважины на восстановление давления.

Согласно различным иллюстративным вариантам осуществления настоящего изобретения объем дренирования одной или нескольких скважин можно оценивать из одного или нескольких расчетных векторов потока флюида и приближенные статические давления в скважине для одной или нескольких скважин можно затем вычислять путем взятия среднего по объему порового пространства динамических давлений блока сетки в объеме дренирования одной или нескольких скважин. Благоприятно, один или несколько векторов потока флюида можно вычислять на каждой итерации в численном имитаторе коллектора в рамках стандартных имитационных вычислений, и поэтому для расчета эффективного объема дренирования одной или нескольких скважин не требуется дополнительных, избыточных вычислений. В частности, различные варианты осуществления настоящего изобретения, например, позволяют отслеживать расчетные векторы потока и определять приближенный размер объема дренирования скважины. Динамически вычисленные давления блока сетки в объеме дренирования затем можно, например, усреднять по объему порового пространства для оценивания статического давления в скважине. Преимущественно, иллюстративные варианты осуществления настоящего изобретения хорошо работают с существующими имитациями нефтяного месторождения и могут применяться к любой конкретной форме скважины для точного расчета приближенных статических давлений в скважине, в то же время предотвращая введение нереалистичных модификаций проницаемости, которые нарушают точность адаптации модели, что в конечном итоге приводит к неточному показателю полезности имитатора конкретного коллектора в качестве инструмента прогнозирования.

В частности, варианты осуществления настоящего изобретения могут включать в себя систему для определения статических давлений в скважине для одной или нескольких скважин произвольной формы в однородных и неоднородных коллекторах. Согласно иллюстративному варианту осуществления системы, такая система может включать в себя компьютерный имитатор коллектора, имеющий совокупность процессоров, устройство ввода, устройство вывода, память, содержащую первую, вторую, третью, четвертую и пятую базы данных. Система также может включать в себя программный продукт определения потока флюида для определения потока флюида, программный продукт определения границ дренирования для определения трехмерных границ эффективного объема дренирования для каждой из одной или нескольких скважин и программный продукт определения статического давления в скважине для определения статического давления в скважине для каждой из одной или нескольких скважин в коллекторе.

Программный продукт определения потока флюида может включать в себя инструкции, которые при выполнении компьютерным имитатором коллектора предписывают компьютерному имитатору коллектора осуществлять операции вычисления совокупности векторов потока флюида на каждой из соответствующей совокупности границ раздела с совокупностью соседних блоков сетки для каждого из совокупности блоков сетки, содержащихся в эффективном объеме дренирования каждой из одной или нескольких скважин, на каждой ньютоновой итерации имитатора коллектора на основе сетки конечных разностей, и сохранять совокупность векторов потока флюида в первой базе данных.

Программный продукт определения границ дренирования может включать в себя инструкции, которые при выполнении компьютерным имитатором коллектора предписывают компьютерному имитатору коллектора осуществлять различные операции для каждой из одной или нескольких плоскостей дренирования соответствующего одного или нескольких сегментов скважины, каждая из которых ориентирована перпендикулярно направлению одного или нескольких сегментов скважины соответствующей одной или нескольких скважин и включает в себя грань перфорированного блока сетки и грань каждого из совокупности соседствующих с ним блоков сетки. Операции могут включать в себя, например, осуществление на каждом из совокупности блоков сетки, расположенных в каждом отдельном одном из совокупности направлений, задающих совокупность траекторий, выходящих наружу из соответствующего перфорированного блока сетки на соответствующей плоскости дренирования: отслеживания знака каждого из совокупности расчетных векторов потока флюида для каждого из совокупности блоков сетки, расположенных вдоль соответствующей траектории, выходящей из соответствующего перфорированного блока сетки на соответствующей плоскости дренирования, сравнения величины фазового потока для каждого из совокупности блоков сетки, расположенных вдоль соответствующей траектории, выходящей из соответствующего перфорированного блока сетки на соответствующей плоскости дренирования, с величиной соответствующего фазового потока на перфорированном блоке сетки для соответствующей плоскости дренирования и определения расстояния каждого из совокупности блоков сетки, расположенных вдоль соответствующей траектории, выходящей из соответствующего перфорированного блока сетки на соответствующей плоскости дренирования.

Операции также могут включать в себя определение положения каждой отдельной границы дренирования вдоль каждой соответствующей отдельной одной из совокупности траекторий, выходящих из соответствующего перфорированного блока сетки на соответствующей плоскости дренирования для каждого из одного или нескольких сегментов скважины для каждой из одной или нескольких скважин, для оценивания, таким образом, эффективного объема дренирования каждой из одной или нескольких скважин, и сохранение определенной границы дренирования во второй базе данных. Положение каждой границы дренирования каждой отдельной плоскости дренирования определяется согласно варианту осуществления изобретения как одно из следующих положений, находящихся на меньшем расстоянии от перфорированного блока сетки анализируемой скважины, чем все остальные из следующих положений: положение блока сетки вдоль проходимой траектории, где смена знака соответствующего вектора потока флюида для блока сетки впервые встречается при прохождении траектории из перфорированного блока сетки на соответствующей плоскости дренирования, положение блока сетки вдоль проходимой траектории, где отношение фазовых потоков, а именно величины фазового потока (вдоль двух перпендикулярных осей) к величине соответствующего фазового потока на соответствующем перфорированном блоке сетки, впервые принимает значение ниже заранее заданного предельного отношения при прохождении соответствующей траектории от перфорированного блока сетки на соответствующей плоскости дренирования, и положение одного из совокупности блоков сетки вдоль соответствующей траектории из соответствующего перфорированного блока сетки на соответствующей плоскости дренирования, где расстояние соответствующего одного из совокупности блоков сетки до соответствующего перфорированного блока сетки впервые принимает значение, которое больше или равно заранее заданному предельному расстоянию, при прохождении соответствующей траектории от соответствующего перфорированного блока сетки на соответствующей плоскости дренирования.

Программный продукт определения статического давления в скважине может включать в себя инструкции, которые при выполнении компьютерным имитатором коллектора предписывают компьютерному имитатору коллектора осуществлять операции определения оценки эффективного объема дренирования каждой из одной или нескольких скважин в соответствии с соответствующими определенными границами дренирования каждой из одной или нескольких плоскостей дренирования, связанных с соответствующей одной или несколькими скважинами, сохранения оценки эффективного объема дренирования каждой из одной или нескольких скважин в третьей базе данных, определения динамического давления блока сетки каждого из совокупности блоков сетки, содержащихся в соответствующем эффективном объеме дренирования каждой из одной или нескольких скважин, сохранения динамических давлений блока сетки в четвертой базе данных, определения усредненного по объему порового пространства динамического давления блока сетки, по меньшей мере, существенного подмножества совокупности блоков сетки, содержащихся в каждом соответствующем эффективном объеме дренирования каждой соответствующей скважины для задания, таким образом, оценочного статического давления в скважине для каждой из одной или нескольких скважин, и сохранения статического давления в скважине для каждой отдельной одной из одной или нескольких скважин в пятой базе данных.

Варианты осуществления настоящего изобретения могут включать в себя программный продукт моделирования коллектора для определения статических давлений в скважине для одной или нескольких скважин произвольной формы в однородных и неоднородных коллекторах, обеспеченный в составе вышеописанной системы или как самостоятельный продукт, хранящийся на вещественном компьтерно-считываемом носителе, обеспеченном как отдельный продукт в окончательной форме. Согласно варианту осуществления настоящего изобретения программный продукт может включать в себя набор инструкций, хранящихся на вещественном компьтерно-считываемом носителе, которые при выполнении компьютером предписывают компьютеру осуществлять операции: вычисления совокупности векторов потока флюида на каждой из соответствующей совокупности границ раздела с совокупностью соседних блоков сетки для каждого из совокупности блоков сетки, содержащихся в эффективном объеме дренирования скважины, и выбора одной или нескольких плоскостей дренирования соответствующего одного или нескольких сегментов скважины, каждая из которых ориентирована перпендикулярно направлению соответствующего одного или нескольких сегментов скважины и включает в себя грань перфорированного блока сетки и грань каждого из совокупности соседствующих с ним блоков сетки.

Операции также могут включать в себя осуществление на каждом из совокупности блоков сетки, расположенных в каждом отдельном одном из совокупности направлений, задающих совокупность траекторий, выходящих наружу из соответствующего перфорированного блока сетки на соответствующей одной из одной или нескольких плоскостей дренирования: отслеживания знака каждого из совокупности расчетных векторов потока флюида для каждого из совокупности блоков сетки, расположенных вдоль соответствующей траектории, выходящей из соответствующего перфорированного блока сетки на соответствующей плоскости дренирования, сравнения величины фазового потока для каждого из совокупности блоков сетки, расположенных вдоль соответствующей траектории, выходящей из соответствующего перфорированного блока сетки на соответствующей плоскости дренирования, с величиной соответствующего фазового потока на перфорированном блоке сетки для соответствующей плоскости дренирования и определения расстояния каждого из совокупности блоков сетки, расположенных вдоль соответствующей траектории, выходящей из соответствующего перфорированного блока сетки на соответствующей плоскости дренирования.

Операции также могут включать в себя определение положения каждой отдельной границы дренирования вдоль каждой соответствующей отдельной одной из совокупности траекторий, выходящих из соответствующего перфорированного блока сетки на соответствующей плоскости дренирования для каждого из одного или нескольких сегментов скважины, для оценивания, таким образом, эффективного объема дренирования скважины. Положение каждой границы дренирования каждой отдельной плоскости дренирования определяется согласно варианту осуществления изобретения как одно из следующих положений, находящихся на меньшем расстоянии от перфорированного блока сетки анализируемой скважины, чем все остальные из следующих положений: положение блока сетки вдоль проходимой траектории, где смена знака соответствующего вектора потока флюида для блока сетки впервые встречается при прохождении траектории из перфорированного блока сетки на соответствующей плоскости дренирования, положение блока сетки вдоль проходимой траектории, где отношение фазовых потоков, а именно величины фазового потока (вдоль двух перпендикулярных осей) к величине соответствующего фазового потока на соответствующем перфорированном блоке сетки, впервые принимает значение ниже заранее заданного предельного отношения при прохождении соответствующей траектории от перфорированного блока сетки на соответствующей плоскости дренирования, и положение одного из совокупности блоков сетки вдоль соответствующей траектории из соответствующего перфорированного блока сетки на соответствующей плоскости дренирования, где расстояние соответствующего одного из совокупности блоков сетки до соответствующего перфорированного блока сетки впервые принимает значение, которое больше или равно заранее заданному предельному расстоянию, при прохождении соответствующей траектории от соответствующего перфорированного блока сетки на соответствующей плоскости дренирования.

Операции могут дополнительно включать в себя определение оценки эффективного объема дренирования скважины в соответствии с определенными границами дренирования, по меньшей мере, одной из одной или нескольких плоскостей дренирования, для идентификации, таким образом, блоков сетки, содержащихся в эффективном объеме дренирования, определение динамического давления блока сетки каждого из совокупности блоков сетки, содержащихся в эффективном объеме дренирования скважины, и определение усредненного по объему порового пространства динамического давления блока сетки, по меньшей мере, существенного подмножества совокупности блоков сетки, содержащихся в эффективном объеме дренирования скважины для задания, таким образом, оценочного статического давления в скважине для скважины.

Согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения программный продукт моделирования коллектора может включать в себя операции определения положения каждой отдельной границы дренирования вдоль каждой соответствующей отдельной одной из совокупности траекторий, выходящих из перфорированного блока сетки на плоскости дренирования сегмента скважины, для оценивания, таким образом, эффективного объема дренирования скважины. Для имитаций коллектора, где множественные скважины состязаются за отдачу флюида, эта операция может включать в себя определение положения соответствующей границы дренирования как положение одного из совокупности блоков сетки вдоль соответствующей траектории из перфорированного блока сетки, где смена знака соответствующего вектора потока флюида для одного из совокупности блоков сетки относительно знака соседнего ранее пройденного одного из совокупности блоков сетки вдоль соответствующей траектории впервые встречается при прохождении соответствующей траектории от перфорированного блока сетки на плоскости дренирования. Для имитаций коллектора, где множественные скважины не состязаются за отдачу флюида, в результате чего возможность впервые встретить изменение потока флюида не предполагается, положение соответствующей границы дренирования определяется как соответствующее одно из следующих положений, находящихся на меньшем расстоянии от перфорированного блока сетки, чем другие из следующих положений: положение одного из совокупности блоков сетки, расположенных вдоль соответствующей траектории из перфорированного блока сетки, где отношение фазовых потоков, а именно величины фазового потока соответствующего одного из совокупности блоков сетки к величине соответствующего фазового потока на перфорированном блоке сетки, впервые принимает значение ниже заранее заданного предельного отношения при прохождении соответствующей траектории от перфорированного блока сетки на плоскости дренирования, и положение одного из совокупности блоков сетки, расположенных вдоль соответствующей траектории из перфорированного блока сетки, где расстояние соответствующего одного из совокупности блоков сетки до перфорированного блока сетки впервые принимает значение, которое больше или равно заранее заданному предельному расстоянию, при прохождении соответствующей траектории от перфорированного блока сетки на плоскости дренирования. Преимущественно, данные положения можно использовать для определения оценочного статического давления в скважине скважины. Это можно сделать путем определения динамического давления блока сетки каждого из совокупности блоков сетки, содержащихся в эффективном объеме дренирования скважины, как указано выше, и вычисления усредненного по объему порового пространства динамического давления блока сетки, по меньшей мере, существенного подмножества совокупности блоков сетки, содержащихся в эффективном объеме дренирования скважины, для задания, таким образом, оценочного статического давления в скважине для скважины.

Варианты осуществления настоящего изобретения также могут включать в себя компьютерно-реализуемые способы для расчета совокупности приближенных статических давлений в скважине для одной или нескольких скважин произвольной формы, например, путем оценивания эффективного объема дренирования одной или нескольких скважин из одного или нескольких расчетных векторов потока на каждой из совокупности ньютоновых итераций в полностью неявном имитаторе коллектора и вычисления давлений блока сетки, усредненных по объему дренирования, в оценочном объеме дренирования одной или нескольких скважин для задания, таким образом, оценочного статического давления в скважине для одной или нескольких скважин. В частности, такой компьютерно-реализуемый способ может включать в себя, например, этапы вычисления, в первом компьютерном процессе, совокупности векторов потока флюида на границах раздела одного или нескольких блоков сетки с совокупностью соседних блоков сетки на каждой ньютоновой итерации имитатора коллектора на основе сетки конечных разностей для одной или нескольких скважин и определения, в первом компьютерном процессе, направления течения коллекторного флюида к одной или нескольким скважинам путем анализа знака совокупности расчетных векторов потока флюида на каждой ньютоновой итерации имитатора коллектора на основе сетки конечных разностей для одной или нескольких скважин. Компьютерно-реализуемый способ согласно иллюстративному варианту осуществления настоящего изобретения также может включать в себя, например, этапы отслеживания знака совокупности расчетных векторов потока флюида для определения границы дренирования на каждой ньютоновой итерации имитатора коллектора на основе сетки конечных разностей для одной или нескольких скважин и в соответствии с этим определения трехмерных границ протяженности границы дренирования объема дренирования скважины.

Этап отслеживания знака совокупности расчетных векторов потока флюида для определения трехмерных границ протяженности границы дренирования объема дренирования скважины может дополнительно включать в себя, например, этап выбора, во втором компьютерном процессе, одной или нескольких плоскостей дренирования одного или нескольких сегментов скважины, которые включают в себя перфорированный блок сетки и перпендикулярны одному или нескольким из одного или нескольких сегментов скважины. Кроме того, для имитаций коллектора, где множественные скважины состязаются за отдачу флюида, этап определения трехмерных границ протяженности границы дренирования объема дренирования скважины также может включать в себя этап определения, во втором компьютерном процессе, для имитаций коллектора, где множественные скважины состязаются за отдачу флюида, границы дренирования на каждой из одной или нескольких плоскостей дренирования в позиции, где знак соответствующего вектора потока флюида изменяется. Напротив, для других коллекторов, этап определения трехмерных границ протяженности границы дренирования объема дренирования скважины также может включать в себя этап определения, во втором компьютерном процессе, для имитаций коллектора, где множественные скважины не состязаются за отдачу флюида, границы дренирования на каждой из одной или нескольких плоскостей дренирования путем сравнения одного или нескольких векторов потока флюида на плоскости дренирования вдоль двух перпендикулярных осей плоскости дренирования с потоком на перфорированном блоке сетки.

Кроме того, такой компьютерно-реализуемый способ согласно иллюстративному варианту осуществления настоящего изобретения может дополнительно включать в себя, например, этапы вычисления, в третьем компьютерном процессе, оценки объема дренирования одной или нескольких скважин на каждой из совокупности ньютоновых итераций в полностью неявном имитаторе коллектора в соответствии с вычислением совокупности векторов потока флюида и отслеживания, в третьем компьютерном процессе, совокупности векторов потока флюида на каждой из совокупности ньютоновых итераций полностью неявного имитатора коллектора для каждой из одной или нескольких скважин для определения, таким образом, приближенного размера объема дренирования скважины. Способ также может включать в себя этапы определения, в третьем компьютерном процессе, одного или нескольких динамических давлений блока сетки в объеме дренирования каждой из одной или нескольких скважин на каждой из совокупности ньютоновых итераций полностью неявного имитатора коллектора, и вычисления, в третьем компьютерном процессе, совокупности статических давлений в скважине для одной или нескольких скважин, например, на каждой ньютоновой итерации полностью неявного имитатора коллектора путем взятия среднего по объему порового пространства динамических давлений блока сетки для динамических блоков сетки в объеме дренирования одной или нескольких скважин.

Согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения компьютерно-реализуемый способ определения совокупности приближенных статических давлений в скважине для одной или нескольких скважин произвольной формы в коллекторе может включать в себя этапы вычисления для каждого из совокупности блоков сетки, содержащихся в эффективном объеме дренирования скважины, совокупности векторов потока флюида на каждой из соответствующей совокупности границ раздела с совокупностью соседних блоков сетки и выбора одной или нескольких плоскостей дренирования соответствующего одного или нескольких сегментов скважины для скважины. Способ также может включать в себя определение положения каждой отдельной границы дренирования вдоль каждой соответствующей отдельной одной из совокупности траекторий, выходящих из соответствующего перфорированного блока сетки на каждой из одной или нескольких плоскостей дренирования, для оценивания, таким образом, эффективного объема дренирования каждой из одной или нескольких скважин. Для имитаций коллектора, где множественные скважины состязаются за отдачу флюида, в результате чего возможность впервые встретить изменение потока флюида не предполагается, этап определения границы дренирования может включать в себя определение положения соответствующей границы дренирования как положение одного из совокупности блоков сетки вдоль соответствующей траектории от соответствующего перфорированного блока сетки на соответствующей плоскости дренирования, где смена знака соответствующего вектора потока флюида для одного из совокупности блоков сетки относительно знака соседнего ранее пройденного одного из совокупности блоков сетки вдоль соответствующей траектории впервые встречается при прохождении соответствующей траектории от соответствующего перфорированного блока сетки на соответствующей плоскости дренирования. Кроме того, для имитаций коллектора, где множественные скважины не состязаются за отдачу флюида, этап определения границы дренирования может включать в себя определение положения соответствующей границы дренирования как соответствующее одно из следующих положений, находящихся на меньшем расстоянии от соответствующего перфорированного блока сетки, чем другие из следующих положений: положение одного из совокупности блоков сетки, расположенных вдоль соответствующей траектории от соответствующего перфорированного блока сетки на соответствующей плоскости дренирования, где отношение фазовых потоков, а именно величины фазового потока соответствующего одного из совокупности блоков сетки к величине соответствующего фазового потока на соответствующем перфорированном блоке сетки, впервые принимает значение ниже заранее заданного предельного отношения при прохождении соответствующей траектории от соответствующего перфорированного блока сетки на соответствующей плоскости дренирования, и положение одного из совокупности блоков сетки, расположенных вдоль соответствующей траектории от соответствующего перфорированного блока сетки на соответствующей плоскости дренирования, где расстояние соответствующего одного из совокупности блоков сетки от соответствующего перфорированного блока сетки впервые прин