allgosts.ru35. ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ. МАШИНЫ КОНТОРСКИЕ35.020. Информационные технологии (ИТ) в целом

ГОСТ Р 57700.13-2018 Численное моделирование физических процессов. Численное моделирование многофазной фильтрации. Верификация ПО

Обозначение:
ГОСТ Р 57700.13-2018
Наименование:
Численное моделирование физических процессов. Численное моделирование многофазной фильтрации. Верификация ПО
Статус:
Действует
Дата введения:
01/01/2019
Дата отмены:
-
Заменен на:
-
Код ОКС:
35.020

Текст ГОСТ Р 57700.13-2018 Численное моделирование физических процессов. Численное моделирование многофазной фильтрации. Верификация ПО


ГОСТ Р 57700.13-2018



НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ФИЗИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ

Численное моделирование многофазной фильтрации.Верификация ПО

Numerical modeling of physical processes. Numericalmodeling of multiphase filtiation. Software verification



ОКС 35.020

Датавведения 2019-01-01

Предисловие

Предисловие

1РАЗРАБОТАН Закрытым акционерным обществом "Т-Сервисы" (ЗАО"Т-Сервисы")

2ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 700"Математическое моделирование и высокопроизводительныевычислительные технологии"

3УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства потехническому регулированию и метрологии от 6 февраля 2018 г. N53-ст

4ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ


Правила применениянастоящего стандарта установлены в статье26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. N 162-ФЗ "Остандартизации в Российской Федерации". Информация обизменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (посостоянию на 1 января текущего года) информационном указателе"Национальные стандарты", а официальный текст изменений и поправок- в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты".В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандартасоответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячноминформационном указателе "Национальные стандарты". Соответствующаяинформация, уведомление и тексты размещаются также в информационнойсистеме общего пользования - на официальном сайте Федеральногоагентства по техническому регулированию и метрологии в сетиИнтернет (www.gost.ru)

Введение


Данный стандарт посвящентребованиям к верификации программного обеспечения компьютерногомоделирования (ПО КМ), предназначенного для численногомоделирования многофазной фильтрации. Целью верификации являетсяподтверждение корректности программной реализации выбранныхматематических моделей течений в пористой среде. Верификация другихфункциональных возможностей ПО КМ (ввод-вывод, пользовательскийинтерфейс и т.д.) рассматривается в ГОСТ Р ИСО/МЭК 12207. Основной методверификации ПО КМ - это решение тестовых задач, в идеалепокрывающих весь код ПО КМ. Рекомендуемые тесты изложены внастоящем стандарте.

Для тестирования ПО КМпредлагается 28 тестовых задач, позволяющих проверить адекватностьрасчета на ПО различных фильтрационных течений. Для каждой тестовойзадачи приведена формулировка функциональности ПО, адекватностьреализации которой позволяет проверить краткое описание постановкизадачи, результаты моделирования фильтрации и критерий качества,позволяющий определить прохождение теста.

Встандарте приведена обзорная таблица основных параметров тестовыхзадач.

1Область применения


Настоящий стандартопределяет общие требования к верификации программного обеспечениякомпьютерного моделирования, применяемого для численногомоделирования многофазной фильтрации жидкостей и газов. Фильтрациейназывается течение флюидов в проницаемой пористой среде. Течениеможет сопровождаться относительным движением фаз флюида, фазовымипревращениями, неизотермическими процессами, диффузией компонентов,теплопроводностью и т.д. В стандарте предлагаются тестовые задачидля верификации расчетов фильтрации в геофизических приложениях, втом числе расчетов фильтрации при разработке месторожденийуглеводородов, получения геотермальной энергии и захороненияотходов в недрах Земли. При выборе тестовых задач учитывается, чтов отмеченных приложениях на фильтрацию существенно влияютфизико-химические свойства флюида, его компонентный состав,фильтрационно-емкостные свойства скелета пористой среды, а такжетепломассообмен со скважинами.

Настоящий стандартприменим для верификации программного обеспечения компьютерногомоделирования при проведении его сертификации в соответствии сГОСТ Р 57700.1 и ГОСТ Р 57700.2.

2Нормативные ссылки


Внастоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующиестандарты:

ГОСТ Р 57188 Численное моделированиефизических процессов. Термины и определения

ГОСТ Р 57700.1 Численное моделированиедля разработки и сдачи в эксплуатацию высокотехнологичныхпромышленных изделий. Сертификация программного обеспечения.Требования

ГОСТ Р 57700.2 Численное моделированиедля разработки и сдачи в эксплуатацию высокотехнологичныхпромышленных изделий. Сертификация программного обеспечения. Общиеположения

ГОСТ Р 57700.5 Численное моделированиефизических процессов. Термины и определения в области механикитечений в пористых средах

ГОСТ Р ИСО/МЭК 12207 Информационнаятехнология. Системная и программная инженерия. Процессы жизненногоцикла программных средств

Примечание - Припользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действиессылочных стандартов в информационной системе общего пользования -на официальном сайте Федерального агентства по техническомурегулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодномуинформационному указателю "Национальные стандарты", которыйопубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускамежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" затекущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дананедатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующуюверсию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версиюизменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который данадатированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этогостандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если послеутверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на которыйдана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающееположение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуетсяприменять без учета данного изменения. Если ссылочный стандартотменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него,рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.

3Термины, определения и сокращения

3.1 Термины иопределения

Внастоящем стандарте применены термины по ГОСТ Р 57188 и ГОСТ Р 57700.5.

3.2 Сокращения

Внастоящем стандарте применены следующие сокращения:

ПО - программноеобеспечение;

Функции ОФП - функцииотносительной фазовой проницаемости;

Данные PVT - соотношениямежду физическими/термодинамическими параметрами флюида.

4Рекомендуемые тесты для проведения верификации ПО

4.1Задача Баклея-Леверетта


Тестируемаяфункциональность ПО: В рамках данной задачи проверяетсяприменимость ПО для адекватного расчета двухфазной фильтрациинесмешивающихся флюидов.

Постановка:Рассматривается одномерное течение в однородной пористой среде.Моделируется течение в области конечной протяженности. В начальныймомент времени пористая среда насыщена вытесняемым флюидом. Наодной из двух границ задано постоянное давление, а на второйгранице насыщенность нагнетаемого флюида равна единице и заданрасход флюида (или давление). Капиллярное давление не учитывается.Флюиды несжимаемые, и их вязкости постоянны. Закачка приводит краспространению в резервуар фронта вытеснения и присоединеннойволны Римана. Данная задача имеет аналитическое решение,описывающее распространение в резервуаре отмеченных волн.Аналитическое и численное решение данной задачи может бытьпостроено при различных кривых относительной фазовой проницаемостии различных вязкостях флюидов [1].

Результатымоделирования: Распределение насыщенности вытесняющего флюида ввыбранный момент времени.

Критерий качества:Совпадение результатов моделирования с аналитическим решением [1],[2].

4.21-я тестовая задача Общества инженеров-нефтяников


Тестируемаяфункциональность ПО: В рамках данной задачи проверяются:

-применимость ПО для адекватного расчета смешивающегося вытеснения впористой среде;

-применимость ПО для адекватного расчета двухфазной фильтрациинефть-газ с учетом растворимости газа в нефти;

-базовые функциональные возможности ПО для моделированиявертикальных скважин на различных режимах.

Постановка: Врамках модели "Черной нефти" рассматривается секторная модельгазового заводнения нефтяного пласта, находящегося в условияхнедонасыщенной нефти. Пласт моделируется тремя слоями ячеек снеоднородным распределением проницаемости. Функции ОФП и данные PVTзаданы в виде таблиц. Фильтрационная модель содержит две скважины -нагнетательную и добывающую, расположенные в противоположных углахсектора. Нагнетание газа происходит с заданным расходом, адобывающая скважина эксплуатируется при заданном дебите нефти сограничением на минимальное забойное давление. Закачка газаприводит к смешивающемуся вытеснению нефти газом от нагнетательнойк добывающей скважине. В процессе закачки газ прорывается кскважине, а режим работы добывающей скважины переключается сзаданного дебита на заданное забойное давление. Моделируетсяповышение эффективности вытеснения нефти за счет снижения вязкостии увеличения объема (набухания) нефти при обогащении газом, то естьпри растворении в ней газа [3].

Результатымоделирования: Дебит нефти; газонефтяной фактор на добывающейскважине; давление и насыщенность газа в ячейке модели пласта, вкоторой перфорирована добывающая скважина; давление в ячейке, вкоторой перфорирована нагнетательная скважина; распределениенасыщенности газа в заданный момент времени.

Критерий качества:Совпадение результатов моделирования с эталонными результатами,опубликованными в [3].

4.32-я тестовая задача Общества инженеров-нефтяников


Тестируемаяфункциональность ПО: В рамках данной задачи проверяетсяприменимость ПО:

-для адекватного расчета трехфазной фильтрации нефть-вода-газ;

-моделирования образования конуса подошвенной воды, вызванногоработой вертикальной скважины;

-расчета начального капиллярно-гравитационного равновесия.

Постановка: Врамках модели "Черной нефти" рассматривается профильнаяосесимметричная задача фильтрации в околоскважинной зоневертикальной скважины. Функции ОФП, кривые капиллярного давления иданные PVT заданы в виде таблиц. Моделируется разработкагазонефтяного месторождения. Добывающая скважина перфорированамежду газонефтяным и водонефтяным контактами. Скважинаэксплуатируется с заданным изменяющимся со временем дебитом нефти иограничением на забойное давление. Снижение давления, вызванноеотбором нефти, приводит к прорыву газа из газовой шапки кперфорированному интервалу скважины и подъему подошвенной воды -конусообразованию. В результате дебит нефти снижается, агазонефтяной фактор и обводненность извлекаемой жидкости возрастаютсо временем. В процессе разработки пласта достигается ограничениена минимальное забойное давление [4].

Результатымоделирования: Дебиты нефти, газа и воды; газонефтяной фактор;обводненность; давление и насыщенность газа в заданных ячейкахфильтрационной модели.

Критерий качества:Совпадение результатов моделирования с эталонными результатами,опубликованными в [4].

4.43-я тестовая задача Общества инженеров-нефтяников


Тестируемаяфункциональность ПО: В рамках данной задачи проверяетсяприменимость ПО:

-для композиционного моделирования фильтрации;

-калибровки уравнения состояния пластового флюида к данным PVT.

Постановка:Рассматривается сектор пласта, насыщенного углеводороднымконденсатом. Имеются одна добывающая скважина и однанагнетательная. Моделируется разработка методом закачки в пластотобранного углеводородного газа (сайклинг-процесс). По постановкезадачи нагнетаемый газ - газ, полученный смешением газов всех трехстадий сепарации добываемого флюида. Снижение пластового давлениявблизи добывающей скважины приводит к ретроградной конденсации -выпадению в пласте более тяжелой жидкой фазы. Закачка сухого газасепарации способствует испарению конденсата и более полномуизвлечению углеводородов. Рассмотрено два случая постановки задачи.В первом случае в течение первых 10 лет используется постоянныйобъем нагнетаемого газа сепарации, после чего закачкаостанавливается и моделируется дальнейший отбор флюидов до полногоистощения пласта. Во втором случае в течение пяти лет моделируетсяболее высокий объем закачки газа, затем объем снижается, оставаясьпостоянным в течение последующих пяти лет, и в дальнейшем закачкагаза останавливается. Данная задача может быть рассчитана в рамкахполного композиционного подхода, основывающегося на уравнениисостояния, в рамках упрощенного метода, основывающегося наиспользовании коэффициентов распределения, а также может бытьполучено приближенное решение в рамках расширенной модели "Чернойнефти" [5].

Результатымоделирования: Результаты расчета PVT исследований пластовогофлюида; дебит нефти и накопленная добыча нефти; насыщенностьконденсата в выбранных ячейках сетки.

Критерий качества:Совпадение результатов моделирования с эталонными результатами,опубликованными в [5].

4.54-я тестовая задача Общества инженеров-нефтяников


Тестируемаяфункциональность ПО: В рамках данной задачи проверяетсяприменимость ПО для расчета неизотермической фильтрации в задачахразработки месторождений тяжелой нефти.

Постановка:Рассматривается секторная модель месторождения легкой нефти. Вначальный момент времени пласт насыщен нефтью в состояниигравитационного равновесия. Нефть моделируется смесью шестипсевдокомпонент. Моделируется разработка пласта методомводогазового воздействия. В противоположных углах секторарасположены нагнетательная и добывающая скважины. Для добывающейскважины заданы дебит и ограничение на минимальное забойноедавление. Через нагнетательную скважину в пласт попеременнонагнетаются вода и углеводородный газ, состоящий из легкихуглеводородных компонент. Компонентный состав нагнетаемого газаподобран таким образом, чтобы вытеснение происходило пригазонапорном режиме с конденсацией. Рассмотрены три случая задачи.В первом случае пластовое давление в результате отбора флюидаснижается ниже давления насыщения пластовой нефти. Во втором случаепластовое давление поддерживается выше давления насыщения на уровнеминимального давления смесимости. В третьем случае на начальномэтапе среднее пластовое давление снижается ниже давления насыщения,а затем быстро поднимается до уровня минимального давлениясмесимости за счет закачки воды и углеводородного газа. Даннаязадача может быть рассчитана в полной композиционной постановке и вприближении четырехкомпонентной фильтрации, если углеводороднаясмесь моделируется тремя псевдокомпонентами. Кривые ОФП икапиллярного давления задаются таблицами [6].

Результатымоделирования: Дебиты воды и нефти; накопленная добыча воды инефти; нефтепаровой фактор; забойное давление; потери тепла.

Критерий качества:Совпадение результатов моделирования с эталонными результатами,опубликованными в [6].

4.65-я тестовая задача Общества инженеров-нефтяников


Тестируемаяфункциональность ПО: В рамках данной задачи проверяетсяприменимость ПО:

-для композиционного моделирования фильтрации;

-расчета многокомпонентной фильтрации;

-расчета водогазового воздействия на пласт.

Постановка:Рассматривается секторная модель месторождения легкой нефти. Вначальный момент времени пласт насыщен нефтью в состояниигравитационного равновесия. Нефть моделируется смесью шестипсевдокомпонент. Моделируется разработка пласта методомводогазового воздействия. В противоположных углах секторарасположены нагнетательная и добывающая скважины. Для добывающейскважины заданы дебит и ограничение на минимальное забойноедавление. Через нагнетательную скважину в пласт попеременнонагнетаются вода и углеводородный газ, состоящий из легкихуглеводородных компонент. Компонентный состав нагнетаемого газаподобран таким образом, чтобы вытеснение происходило пригазонапорном режиме с конденсацией. Рассмотрены три случая задачи.В первом случае пластовое давление в результате отбора флюидаснижается ниже давления насыщения пластовой нефти. Во втором случаепластовое давление поддерживается выше давления насыщения на уровнеминимального давления смесимости. В третьем случае на начальномэтапе среднее пластовое давление снижается ниже давления насыщения,а затем быстро поднимается до уровня минимального давлениясмесимости за счет закачки воды и углеводородного газа. Даннаязадача может быть рассчитана в полной композиционной постановке и вприближении четырехкомпонентной фильтрации, если углеводороднаясмесь моделируется тремя псевдокомпонентами. Кривые ОФП икапиллярного давления задаются таблицами [7].

Результатымоделирования: Среднее пластовое давление; дебит нефти;накопленная добыча нефти; газонефтяной фактор; водонефтяной фактор;насыщенность нефти в заданной ячейке.

Критерий качества:Совпадение результатов моделирования с эталонными результатами,опубликованными в [7].

4.76-я тестовая задача Общества инженеров-нефтяников


Тестируемаяфункциональность ПО: В рамках данной задачи проверяетсяприменимость ПО для расчета фильтрации в рамках модели двойнойпористости.

Постановка:Моделируется фильтрация воды, нефти и газа в трещиноватой пористойсреде. Функции ОФП и данные PVT заданы в виде таблиц. Рассмотренонесколько различных случаев, в каждом из которых присутствуетпродуктивная скважина с заданным дебитом жидкости и ограничением назабойное давление. Исследуется влияние капиллярного давления втрещинах на фильтрацию. В первом случае рассмотрена задача,содержащая одну расчетную ячейку. Добыча нефти приводит к появлениюгазовой фазы и перераспределению нефти и газа между блоками итрещинами. В остальных случаях рассмотрена профильная двухмернаязадача о течении между двумя вертикальными скважинами. Во второмслучае моделируется истощение пласта за счет энергии растворенногогаза, а закачка флюидов не происходит. В третьем случаедополнительно моделируется обратная закачка газа, добываемого изпласта, для поддержания пластового давления. В четвертом случаепластовое давление поддерживается за счет закачки воды [8].

Результатымоделирования: Дебит нефти, газонефтяной фактор и обводненностьдля продуктивной скважины; давление в выбранных ячейках.

Критерий качества:Совпадение результатов моделирования с эталонными результатами,опубликованными в [8].

4.87-я тестовая задача Общества инженеров-нефтяников


Тестируемаяфункциональность ПО: В рамках данной задачи проверяетсяприменимость ПО для расчета совместных течений пласт -горизонтальная скважина.

Постановка: Врамках модели "Черной нефти" рассматривается секторная модельнедонасыщенного нефтяного пласта, разрабатываемого горизонтальнойскважиной. Предполагается, что скважина расположена непосредственнонад водонефтяным контактом. Приток подошвенной воды моделируетсязакачкой воды через другую горизонтальную скважину, расположеннуюпод продуктивной скважиной. Нагнетательная скважина эксплуатируетсяна режиме заданного забойного давления, равного начальномупластовому давлению. Продуктивная скважина эксплуатируется в режимезаданного дебита нефти с ограничением на минимальное забойноедавление. Течение флюидов в горизонтальной продуктивной скважинерассчитывается с учетом потерь давления на гидравлическоесопротивление. Добыча нефти сопровождается притоком подошвеннойводы и увеличением обводненности. Рассмотрены различные случаидебита и длины добывающей скважины. При высоком дебите нефтивозможно образование свободной фазы газа [9].

Результатымоделирования: Дебит нефти и накопленная добыча нефти; дебитводы и накопленная добыча воды; газонефтяной фактор; водонефтянойфактор.

Критерий качества:Совпадение результатов моделирования с эталонными результатами,опубликованными в [9].

4.98-я тестовая задача Общества инженеров-нефтяников


Тестируемаяфункциональность ПО: В рамках данной задачи проверяютсяфункциональные возможности ПО при построении расчетных сеток.

Постановка:Рассматривается прямоугольный сектор нефтяного пласта внедонасыщенном состоянии. В двух противоположных углах секторарасположены две добывающие скважины, а в третьем углу -нагнетательная скважина. Моделируется газовое заводнение пласта.Закачка газа в пласт приводит к двухфазному течению отнагнетательной к добывающим скважинам. При этом растворение газа внефти, сопутствующее снижение ее вязкости, и увеличение объемаспособствуют более полному вытеснению. Задача сформулирована вдекартовой расчетной сетке. Необходимо построить более грубую сеткус минимальным числом ячеек, в которой результаты расчета течения неотличаются от результатов расчета на подробной декартовой сетке[10].

Результатымоделирования: Газонефтяной фактор и забойное давление надобывающих скважинах.

Критерий качества:Совпадение результатов моделирования с эталонными результатами,опубликованными в [10].

4.109-я тестовая задача Общества инженеров-нефтяников


Тестируемаяфункциональность ПО: В рамках данной задачи проверяетсяприменимость ПО для расчета

-трехфазной фильтрации нефть-вода-газ;

-фильтрации со сложными нелинейными кривыми капиллярногодавления.

Постановка: Врамках модели "Черной нефти" рассматривается секторная модельнаклонного недонасыщенного нефтяного пласта, вскрытого 25продуктивными скважинами. Пластовое давление поддерживается спомощью закачки воды через одну нагнетательную скважину,перфорированную за контуром нефтеносности. Функции ОФП и данные PVTзаданы в виде таблиц. Проницаемость имеет существенно неоднородноераспределение. Численное моделирование разработки пластаосложняется быстрым изменением капиллярного давления между фазамиводы и нефти при незначительном изменении насыщенности. Всепродуктивные скважины эксплуатируются с заданным изменяющимся современем дебитом [11].

Результатымоделирования: Дебит нефти; газонефтяной фактор; обводненностьскважин; забойное давление.

Критерий качества:Совпадение результатов моделирования с эталонными результатами,опубликованными в [11].

4.1110-я тестовая задача Общества инженеров-нефтяников


Тестируемаяфункциональность ПО: В рамках данной задачи проверяетсяприменимость ПО для:

-ремасштабирования моделей пластов;

-расчета двухфазной несмешивающейся фильтрации.

Постановка:Моделируется двухфазная фильтрация в пористом резервуаре снеоднородным распределением пористости и проницаемости.Рассматриваются два случая постановки задачи. В первом случаерассматривается двухмерная профильная задача с нагнетательной ипродуктивной скважинами, расположенными в противоположных углахрасчетной области. В начальный момент времени пласт насыщен нефтью.Разработка пласта моделируется закачкой газа в предположениинесмешивающегося вытеснения (газ не растворяется в нефти).Расчетная сетка содержит 2000 ячеек. Во втором случаерассматривается трехмерное течение в прямоугольном секторе пласта.В начальный момент времени пласт насыщен нефтью в состояниинедонасыщения, а разработка моделируется закачкой воды попятиточечной схеме. Закачка воды происходит через четыре скважины,расположенные по углам расчетной области, а продуктивная скважинарасположена в центре сектора. Расчетная сетка содержит 1,1 млнячеек. В каждом случае необходимо провести ремасштабирование модели- построить приближенную модель пласта на грубой сетке. Результатырасчета течения в полной постановке и в рамках ремасштабированноймодели должны мало различаться [12].

Результатымоделирования: Накопленная добыча нефти; дебит нефти;обводненность скважины, среднее пластовое давление.

Критерий качества:Совпадение результатов моделирования с эталонными результатами,опубликованными в [12].

4.12Тест на точность моделирования неполного вскрытия пласта


Тестируемаяфункциональность ПО: В рамках данной задачи проверяетсяприменимость ПО для расчета однофазного течения у забоя скважины,не полностью вскрывающей пласт.

Постановка:Рассматривается осесимметричная профильная задача фильтрации содиночной скважиной. В начальный момент времени вне радиуса контурапитания скважины пласт насыщен водой, а внутри контура питания -нефтью. Рассматривается случай неполного вскрытия пласта скважиной.Интервал перфорации скважины имеет длину меньше толщины пласта,причем начало интервала перфорации скважины совпадает с кровлейпласта. Отбор жидкости из пласта происходит на режиме заданногозабойного давления. На контуре питания поддерживается постоянноедавление, равное начальному пластовому давлению. Данные PVT ифункции ОФП задаются аналитическими соотношениями. Капиллярноедавление пренебрегается. Необходимо рассчитать фильтрацию наразличных сетках при различных относительных вскрытиях пласта[13].

Результатымоделирования: График зависимости дебита скважины ототносительного вскрытия пласта.

Критерий качества:Результаты моделирования совпадают с приближенным аналитическимрешением [13].

4.13Тест на точность моделирования горизонтальных и наклонныхскважин


Тестируемаяфункциональность ПО: В рамках данной задачи проверяетсяприменимость ПО для расчета однофазного течения у забоягоризонтальной скважины.

Постановка:Рассматривается задача расчета притока нефти к двухствольнойгоризонтальной скважине. Стволы скважины ответвляются от основногоствола в центре моделируемой области фильтрации, направлены впротивоположные стороны, проходя посередине толщи пластапараллельно его кровле и подошве. Оба боковых ствола перфорированыпо всей длине. В начальный момент времени внутри кругового контурапитания вокруг скважины пласт насыщен нефтью, а вне контура -водой. Скважина работает при заданном забойном давлении, а наконтуре питания поддерживается начальное пластовое давление. ДанныеPVT и функции ОФП задаются явными соотношениями. Используетсяпрямоугольная декартовая сетка. Необходимо рассчитать течения приразличных ориентациях горизонтальных стволов скважины относительнокоординатных линий сетки. Результат расчета не должен зависеть оториентации скважины [13].

Результатымоделирования: График зависимости дебита от угла ориентациигоризонтальной скважины.

Критерий качества:Рассчитываемый дебит не зависит от угла ориентации горизонтальнойскважины [13].

4.14Тест на точность моделирования установления гравитационногоравновесия


Тестируемаяфункциональность ПО: В рамках данной задачи проверяетсяприменимость ПО для расчета двухфазной несмешивающейся фильтрации вполе силы тяжести.

Постановка: Вверхнюю часть однородного по пористости и вертикальнойпроницаемости пласта в начальный момент времени помещена вода, а внижнюю - нефть. Принимается, что на флюиды действуют толькогравитационные силы. Из-за различия плотностей фаз течение водыбудет направлено вниз, а течение нефти - вверх. При большихвременах вся нефть скопится в верхней части пласта, а вода - внижней, то есть начальное распределение насыщенности нефтисимметрично отразится относительно центра пласта. Данные PVT ифункции ОФП заданы аналитическими соотношениями [13].

Результатымоделирования: Распределение насыщенности нефти в заданныемоменты времени.

Критерий качества:Результаты моделирования совпадают с аналитическим решением задачи,опубликованным в [13].

4.15Тест на точность моделирования призабойной зоны вертикальнойскважины


Тестируемаяфункциональность ПО: В рамках данной задачи проверяетсяприменимость ПО для расчета:

-двухфазной несмешивающейся фильтрации;

-течения в призабойной зоне скважины.

Постановка:Рассматривается площадная задача двухфазной фильтрации, описывающаязаводнение нефтяного пласта по пятиточечной схеме. Однородныйгоризонтальный пласт вскрывается системой с шахматным расположениемдобывающих и нагнетательных скважин. Все добывающие инагнетательные скважины полностью вскрывают пласт и работают призаданном забойном давлении. Закачка воды приводит к распространениюфронтов вытеснения от нагнетательных к добывающим скважинам. ДанныеPVT и функции ОФП заданы явными соотношениями. Капиллярное давлениепредполагается пренебрежимо малым. Необходимо определить жидкостныедебиты скважин, используя различные расчетные сетки, такие, чтобыэлемент размещения скважин содержал различное число ячеек.Результаты расчета не должны зависеть от разрешения разностнойсетки [13].

Результатымоделирования: Зависимость дебита от разрешения разностнойсетки.

Критерий качества:Дебит не зависит от разрешений расчетной сетки.

4.16Закачка холодной воды в трещину


Тестируемаяфункциональность ПО: В рамках данной задачи проверяетсяприменимость ПО для расчета неизотермической однокомпонентнойоднофазной фильтрации с учетом теплообмена с непроницаемымипородами.

Постановка:Моделируется неизотермическое течение воды в вертикальной трещине вгеотермальном резервуаре, вызванное отбором жидкости черезскважину, пересекающую трещину, и нагнетанием воды через точечныйисточник. Течение в трещине подчиняется закону фильтрации Дарси.Нагнетание холодной воды приводит к снижению температуры в трещине.Трещина окружена непроницаемыми породами, в которых из-затеплообмена с трещиной температура может изменяться [14].

Результатымоделирования: Температура на забое продуктивной скважины взависимости от времени; распределение температуры в трещине взаданный момент времени.

Критерий качества:Совпадение результатов моделирования с эталонными результатами,опубликованными в [14].