Sección GRID

La sección GRID tiene como finalidad la de proveer al simulador de la información necesaria para el cálculo del volumen poroso y transmisibilidades en todas las direcciones, esta información es usada para calcular el flujo de cada fase entre celdas para cada paso de tiempo.

El volumen poroso es calculado a partir de:

Donde:

PV = volumen poroso

ᶲ = porosidad

Vcell = volumen de la celda

NTG = Net To Gross, espesor de arena neta

Y para el cálculo de la transmisibilidad se usa:

Donde:

K = permeabilidad

A = área

NTG = Net To Gross

L =Longitud

Como se puede observar de las ecuaciones anteriores la información mínima requerida para el cálculo de las dos variables son:

• Geometría (dimensiones de las celdas)
• Propiedades

o Porosidad
o Permeabilidad
o Net to Gross

Por este motivo toda esa información debe ser colocada en la sección GRID para poder determinar tanto la transmisibilidad como el volumen poroso

Para colocar estos valores de forma tal que el simulador pueda usarlos es necesario usar diferentes KEYWORDS en función de cada variable a introducir y de la geometría del grid o mallado

 

El simulador ECLIPSE soporta principalmente 4 tipos diferentes de mallados o grids, los cuales son:

BLOCK CENTERED

Este tipo de geometría usa los KEYWORDS DX, DY, DZ y TOPS. Las celdas en este tipo de geometría son rectangulares y tienen las caras inferiores y superiores horizontales con lados verticales.

CORNER POINT.

Este tipo de geometría usa los KEYWORD COOR y ZCORN, estas celdas pueden tener una mayor variedad de formas, las cuales facilitan el modelaje de estructuras complejas, como fallas inversas, pliegues, superficies erosivas etc. Este tipo de geometría generalmente es mucho más voluminosa que una block centered y para generarla es necesario el uso de un pre-procesador como FloGrid o Petrel.

 

RADIAL

Este tipo de geometría se usa muy usualmente para estudios de las cercanías del pozo y usan los KEYWORDS DR, DTHETA y DZ, este tipo de mallado puede ser usado como refinamiento local para estudios avanzados de flujo.

 

UNSTRUCTURED (PEBI)

En estos casos el volumen poroso, la transmisibilidad y el ordenamiento de las celdas son pre-procesadas con otros programas como FloGrid.

Este tipo de mallado puede ser útil para el modelado de yacimientos muy complejos geométricamente hablando, pero debido a su irregularidad pueden generar errores de convergencia y retrasos en los cálculos de flujo entre celdas.

 

Como ya vimos dependiendo del nivel de complejidad del modelo será necesario generar un tipo en especifico de geometría para el mallado, las geometrías más usadas suelen ser la corner point y la radial, sin embargo cuando se quieren simular modelos sencillos se usa mayormente una geometría block centered con refinado local.

Geometría BLOCK CENTERED vs. CORNER POINT

Las geometrías corner point y las block centered pueden ser muy similares sin embargo existen diferencias muy notables que hay que tener en cuenta al momento de generar el mallado.

Block Centered.

• Descripción simple de la celda
• No se requiere pre- procesador
• Los datos de geometría son pequeños
• Las estructuras geológicas son modeladas simplemente
• Es difícil modelar acuñamientos y deformaciones
• Conexiones incorrectas de celdas a través de las fallas

Corner Point

• Descripción de la celda puede ser compleja
• Pre-procesamiento necesario
• Datos geométricos voluminosos
• Las estructuras geológicas pueden ser modeladas con precisión
• Acuñamientos e inconformidades son modeladas con fidelidad
• Las adyacencias de las capas a las fallas son modeladas con exactitud.

DEFINICION DE PROPIEDADES EN LAS CELDAS

Como se menciono anteriormente en esta sección se definen las propiedades de las celdas, con los KEYWORDS anteriormente mencionados definimos la geometría, pero ahora faltan definir las propiedades de las celdas. Estas propiedades son definidas en mediante la utilización de nodos, los cuales generalmente son ubicados en el centro geométrico de cada celda, a este único punto se le asignaran los valores de todas las propiedades de la celda, y con este punto discreto es que el simulador realizara sus cálculos.

Para definir las propiedades se usan KEYWORDS con argumentos como PORO, PERMX, PERMY, PERMZ, NTG etc. Como estos KEYWORD son con argumentos deben terminar en slash (/)

Ejemplo.

PORO

0.250 / Define la porosidad en todas las celdas como el 25%

PERMX

45 / define le permeabilidad en X como 45 a toda la malla (las unidades depende del keyword colocado en la sección RUNSPEC)

COPY

PERMX PERMY /

PERMX PERMZ /

/ copia el valor de la permeabilidad en X para Y y Z en toda la malla.

Esto sería para el caso en el cual las propiedades sean constantes en todo el modelo, pero si esto no ocurriera el valor de estas propiedades en cada celda varía, en este caso se asigna el valor para las celdas que se quieran.

Ejemplo:

Se usa el KEYWORD EQUALS para modificar la propiedad.

EQUALS

PERMX 1500 / define esta permeabilidad a todas las celdas

PERMX 100 1 20 1 5 1 1 / edita la permeabilidad de las celdas en cada capa

PERMX 350 1 20 1 5 2 2 /

PERMX 500 1 20 1 5 3 3 /

PERMX 200 1 20 1 5 5 7 /

PERMX 150 1 20 1 5 7 8 /

PERMX 75 1 20 1 5 8 9 /

PERMX 50 1 20 1 5 10 10 /

/

Es muy importante tener en cuenta que debe existir solo un único valor de una propiedad para cada celda, incluso las celdas inactivas deben tener valores definidos, estos valores deben ser explícitos, es decir los valores no se pueden ingresar como funciones.

Convención de lectura para los tipos de geometrías

Geometrías cartesianas (block centered, corner point)

La información es leída primero en la dirección X, luego en la Y y finalmente la Z

Geometría radial

La información de la celda es leída primero con R seguida por q y luego k

Geometría Unstructured

Este tipo de geometrías no poseen organización en filas o columnas, por esto esta información debe ser asignada por FloGrid para que ECLIPSE pueda leerla

Celdas Inactivas

Esto le permite a ECLIPSE evitar la simulación en celdas no importantes, para esto se usan los siguientes KEYWORDS:

ACTNUM indica si la celda es activo o inactiva.

MINPV. Indica el mínimo volumen poroso para que la celda sea activa

PINCH indica el mínimo de espesor par que la celda sea activa

Cuando se poseen modelos de mallados muy complejos que tienen una cantidad considerable de celdas se puede usar el KEYWORD INCLUDE para que ECLIPSE lea un archivo .grdecl que contenga toda la información de la geometría del mallado, este KEYWORD es con argumento y se usa de la siguiente forma.

INCLUDE

Nombre_del_archivo.grdecl/

Conexión de celdas no vecinas.

Esto es muy importante a tenerlo en cuenta cuando se poseen geometrías complejas donde exista flujo entre celdas sin índices adyacentes debido ha

• Acuñamientos
• Fallas
• Acuíferos usualmente lo necesitan
• Refinamientos y engrosamientos locales
• Modelos radiales
• Modelos de doble porosidad/permeabilidad

NNC en geometría radial

Convención de índices

Opciones para la Transmisibilidad

Como vimos la transmisibilidad es calculada con las variables que se colocan en esta sección, por esto existen varios KEYWORDS que permiten modificar la forma en q es calculada.

NEWTRAN

Es un promedio armónico de la transmisibilidad de media celda

Se basa en el área mutua de dos celdas

Se toma en cuenta automáticamente la corrección por profundidad

OLDTRAN

Promedio armónico de la perm * promedio aritmético del área.

OLDTRANR

Promedio armónico de (perm*área)

Aplica la corrección de profundidad

En esta sección también se pueden modelar lutitas mediante el “ Geocellular “model, Shale layers y como brechas o “gaps” entre capas

Como es razonable estas formas de modelado de lutitas poseen ventajas y desventajas pero no las comentare en este blog.

Modificaciones de la Transmisibilidad

Como es sabido la transmisibilidad entre celdas en ciertas ocasiones es conocida y es necesario ajustar el modelo con esos valores, por ejemplo cuando se presenta una falla sellante.

Controles de salida de la sección GRID

Para reportes

-RPTGRID Solicita reportes de varios keywords de la sección GRID

-BOUNDARY limita la salida del PRT a un rango específico de I, J y K

Para visualizaciones 3D

-GRIDFILE genera un archivo .egrid

-INIT propiedades estáticas archivo .init