三维压裂模拟设计（专家）系统

Meyer三维压裂模拟设计（专家）系统软件介绍 ? 一、Meyer?软件基本情况介绍及模块清单 Meyer软件是Meyer?& Associates, Inc.公司开发的水力措施模拟软件，可进行压裂、酸化、酸压、泡沫压裂/酸化、压裂充填、端部脱砂、注水井注水、体积压裂等模拟和分析。该软件从1983年开始研制，1985年投入使用。目前该软件在世界范围内拥有上百个客户，包括油公司、服务公司、研究所和大学院校等。 Meyer软件是一套在水力措施设计方面应用非常广泛的模拟工具。软件可提供英语和俄语两种语言版本。其模块有： Meyer软件模块清单 模块名称 功能中文描述 MFrac 常规水力措施模拟与分析 MPwri 注水井的模拟和分析 MView 数据显示与处理 MinFrac 小型压裂数据分析 MProd 产能分析 MNpv 经济优化 MFrac-Lite MFrac简化模拟器 MWell 井筒水力3D模拟 MFast 2D裂缝模拟 MShale 缝网压裂设计与分析（非常规油气藏如页岩、煤层） 软件目前更新版本是Meyer2010-?Ver. 5.60，更新日期是2010年7月。 二、Meyer功能模块介绍 1. MFrac_常规水力措施模拟与分析模块 MFrac是一个综合模拟设计与评价模块，含有三维裂缝几何形状模拟和综合酸化压裂解决方案等众多功能。该软件拥有灵活的用户界面和面向对象的开发环境，结合压裂支撑剂传输与热传递的过程分析，它可以进行压裂、酸化、酸压、压裂充填、端部脱砂、泡沫压裂等模拟。MFrac还可以针对实时和回放数据进行模拟，当进行实时数据模拟时，MFrac与MView数据显示与处理连接在一起来进行分析。 模块性能 ·?????????根据预期的结果（裂缝长度和导流能力）自动设计泵注程序 ·?????????不同裂缝参数与多方案优选 ·?????????压裂、酸化和泡沫压裂/酸化、端部脱砂（TSO）和压裂充填FRAC-PACK模拟和设计优化 ·?????????根据实时数据和回放数据进行施工曲线拟合及模型校准 ·?????????预期压裂动态分析（例如裂缝延伸、效率、压力衰减等） ·?????????综合应用MFrac、MProd和MNpv开展压裂优化设计研究 模块主要功能 压裂数据的实时显示和回放 井筒和裂缝中热传递模拟 酸化压裂设计 精确的斜井井筒模型（包括水平井）设计 支撑剂传输设计 （射孔）孔眼磨蚀计算 可压缩流体设计（泡沫作业时） 近井筒压力影响分析（扭曲效应） 多层压裂（限流法） 综合的支撑剂、压裂液、酸液、油套管和岩石数据库 多级压裂裂缝模拟（平行或者多枝状的） 2D和水平裂缝设计 先进的裂缝端部效果分析（包括临界压力） 根据时间和泵注阶段统计漏失量 3D绘图 端部脱砂（TSO）和压裂充填FRAC-PACK高传导性裂缝的模拟， 与其它模块的联合应用 MFrac进行回放数据和实时数据模拟分析时，数据要从MView模块导入，数据包括：随时间变化的排量、井底压力、井口压力、支撑剂浓度、氮气或二氧化碳注入量等。 MinFrac模块中小型压裂分析结果也可直接应用到MFrac中，在实施主压裂作业之前对地应力、裂缝模型、裂缝效率、前置液体积等进行校正。 ? ? ? ? ? ? 2. MPwri_注水井的模拟和分析模块 MPwri是一个专门针对注水井的模拟器，用于预测在采出水回注和水驱过程的压力变化和裂缝的几何形态对注水剖面的影响，该模块是为评估当裂缝效率接近零时长时间注入大量流体的效果而设计的。 MPwri模块可用于常规的（一维Carter型）和椭圆形（二维Koning型）漏失量模拟。在早期，流体漏失通常由裂缝渗滤所致或是一维的线性关系，但大多时候，流体流失是一种椭圆形和拟稳定漏失情况。相比一维线性漏失而言，用椭球形流体漏失预测，对高渗透层大量注水时储层裂缝几何形态的预测效果更加显著。储层泄流面积的边界条件包含封闭系统、定压边界条件和拟稳定状态等。 关于MPwri注水井模拟在软件介绍的技术附件J中有详尽描述，相关注入水和热前传递方程、热和孔隙－弹性应力和流体漏失方程也呈现在报告中。 MPwri模块的功能特点 ·?????????储层的一维线性和二维椭圆形液体流失模拟。二维椭圆形模拟可定义的边界条件包括：（1）密闭系统；（2）定压边界；（3）拟稳定状态 ·?????????模型可记住流体漏失史 ·?????????包括热和孔隙－弹性应力 ·?????????多层压裂 ·?????????生成各层热能前缘和水前缘数据 ·?????????流体漏失模拟中提供一个动态分析模型。 通过MPwri模块可以做大量的图形来图解说明热前传导、水前传导、时间或深度函数的热或孔隙－弹性应力、内外表皮系数和泥饼、单位面积的流体漏失量和外部泥饼形成之前的过渡漏失量等等。 1.????????多层压裂缝宽与热前和水前边界图 ? ? 2.????????总漏失量和单位面积漏失量图 ? ? 3.????????每层的裂缝表皮系数和外部泥饼厚度图 ? 4.????????缝长与热前和水前注水剖面图 ? 5.????????热前和水前注水剖面长宽比随时间变化曲线图 ? ? 热前和水前注水剖面长度随时间变化曲线图 MPwri?模块更多的信息还包括： ·?????????流体漏失原理（Filtration Law） ·?????????热前/水前数据（Thermal/Water Front Data） 3. MView_数据处理与显示模块 MView是实时数据和回放数据处理与显示模块，导入的数据可传送到MFrac和MinFrac进行模拟和分析。由于其结构灵活，也可以用来作为一个通用数据处理系统，是一个独立的模块，以便于快速直接的数据处理。 模块性能 ·?????????压裂数据处理工具，包括实时显示和回放 ·?????????接收和传递实时/回放数据 ·?????????以图形的方式显示、编辑数据 ·?????????有通往MinFrac,?MFrac,?MFrac-Lite,和?MWell模块的实时数据传送接口 ·?????????具有监测数据与模拟数据比较工具 ·?????????数据的可视化质量控制 模块功能 ·?????????实时/回放数据处理 ·?????????通过网络、串口或文件方式接收和发送数据 ·?????????发送数据到MinFrac,?MFrac,?MFrac-Lite和?MWell等模块 ·?????????图形化编辑数据（平滑、插值和人机交互等） ·?????????实时数据编辑 ·?????????多轴或二维数据交会图 ·?????????Meyer软件其它绘图功能 ·?????????灵活单位转换 ·?????????过滤和标定数据 ·?????????合并、保存和编辑数据集 ·?????????多服务公司数据兼容 与其它模块的联合应用 MView与MinFrac,?MFrac,?MFrac-Lite和MWell模块完全共享实时或回放数据集，并可以作为模拟的输入数据。这些数据包括：随时间变化的排量、井底压力、井口压力、支撑剂浓度、氮气或二氧化碳注入量等。 MView?模块更多的信息还包括： ·?????????MView概述 ·?????????MView快速入门 4. MinFrac_小型压裂数据分析 MinFrac是小型压裂分析模块，它基于施工数据，包括在开井/关井测试的压力数据、阶梯降排量和升排量数据等进行分析。与MFrac一样，MinFrac也能动态调用MView中的实时数据并共享，这使得数据解释分析能够实时进行而无需中断数据采集。 MinFrac模块的主要设计目的是用来计算闭合压力、液体效率、单个裂缝几何形态、漏失系数和近井眼影响分析等。 模块性能 帮助优化主压裂设计 确定裂缝流体漏失特征 近井筒效应分析 压降分析 裂缝和油藏特征分析 直观的图形界面?(wizard) 二维裂缝模型的几何比较 模块功能 处理和分析实时/回放数据 霍纳分析-估算***小延伸压力 阶梯式升排量分析-估算***大延伸压力 阶梯式降排量分析-估算近井筒的摩阻 非线性回归分析 众多的时间函数（G函数、Nolte?时间和平方根时间等） 自动找到闭合压力和ISIP瞬时停泵压力 曲线交会及线性拟合 基于PNK、GDK和椭圆模型计算裂缝几何形态 地应力特征参数的历史拟合 与其它模块的联合应用 MinFrac的模拟输入数据来自MView，数据包括随时间变化的排量、井底压力和井口压力等。实时压裂数据用来确定初始关井压力、闭合压力、液体效率、漏失系数、近井眼压力损失等。 MinFrac模块的分析结果也可以应用到MFrac中，校正应力大小、裂缝模型、液体效率等。 MinFrac?教程 ·?????????小型压裂分析 ·?????????小型压裂分析基本方法 ·?????????MinFrac快速入门 ? ? ? 5. MProd_产能分析模块 MProd是为模拟设计提供产能分析的模块，主要用来评估不同压裂方案的增产效果。作为压裂增产作业优化的一部分，MProd完全和MPrac兼容。MFrac输出的数据可以作为MProd的输入数据。MProd程序运行的结果能被MNpv模块使用。 模块性能 ·?????????压裂储层（措施储层和未措施储层）产能分析 ·?????????油/气单相产能模拟 ·?????????基于产能预测结果进行方案优化 ·?????????不同裂缝长度和导流能力产能的比较 ·?????????油藏参数设置 ·?????????不同参数的历史拟合?(渗透率，裂缝长度，储层的长宽比等) ·?????????一定措施规模下产能的优化设计 ·?????????模拟非达西效应对产能的影响 模块功能 ·?????????油气藏生产模型 ·?????????可进行油和气的产能分析 ·?????????可选择的用户自定义PVT参数 ·?????????有限或者无限的油藏边界条件 ·?????????检验井位的影响 ·?????????自动或者用户已定义支撑裂缝特征 ·?????????产量和时间、裂缝长度、导流能力交会分析 ·?????????不能压裂级数对产能的影响 ·?????????利用MFrac进行自动压裂设计 ·?????????非达西数据库 ·?????????多方案对比（对比达西、非达西、储层没有措施的和措施后产能等） 与其它模块的联合应用 MProd与MFrac模块结合起来可提供水力压裂设计的全程优化功能，利用MFrac模块输入的数据，MProd的数值模拟结果可输入到MNpv模块进行经济分析。 ·?????????同时模拟由MFrac?提供的不同裂缝长度的油藏的产能 ·?????????联合应用MProd和MNpv模块确定***优裂缝长度 MProd模块的更多信息:? 产能模型理论基础 6. MNpv_经济优化 MNpv是一预测措施井净现值(NPV)或投资回报率(ROI)的模块。简单地说，压裂改造是实现井产能和经济效益***大化的方法，这个过程要求对不同压裂方案的投入和回报进行比较。与MProd模块一样，MNpv可自动确定和比较不同压裂方案的净现值以筛选***优设计方案。 模块性能 ·?????????措施方案的经济评价 ·?????????措施效益***大化分析 ·?????????***优裂缝导流能力和缝长关系 ·?????????与MProd和MFrac兼容 模块功能 ·?????????措施方案的经济***优化 ·?????????净/流动资金分析 ·?????????措施的净现值 ·?????????评估投资利润率贴现和一定规模压裂支撑剂的使用与时间的关系 ·?????????确定措施成本与裂缝长度和传导率的关系，优选裂缝长度和传导率 ·?????????灵活的货币单位 与其它模块的联合应用 MFrac, MProd和MNpv模块的联合使用，能够优化设计，包括泵注程序表、裂缝几何形态、措施费用和生产收益。 MNpv模块的更多信息: 净现值理论 7. MFrac-Lite_简化的MFrac模拟器 MFrac-Lite是与MFrac相似的三维水力压裂模拟模块，但是功能减少了一些。同MFrac相比，MFrac-Lite更容易使用，模拟的选项少了，要求输入的数据也要少一些。 ???????MFrac-Lite压裂模拟流程与MFrac完全一样，也有实时资料处理和分析能力，且与MFrac完全兼容。下表列举了二者的差别： Feature/Option MFrac-Lite MFrac Auto-Design Yes Yes Export to Exodus Yes Yes Fluid Loss Data Three layers 1000?layers Fluid Loss History No Yes Fluid Type Dependent Fluid Loss No Yes Fracture Geometry 2D and 3D 2D and 3D Heat Transfer No Yes Import LAS Files No Yes Limited Entry No, single zone Yes, up to ten zones Net Present Value Yes Yes Perforation Erosion No Yes Proppant Flowback No Yes Proppant Transport Yes Yes Real-Time Yes Yes Reservoir Coupling Linear Linear or Ellipsoidal Rock Properties Three layers 1000?layers Treatment Type Proppant Proppant, acid, or foam Wellbore Hydraulics Yes Yes MFrac-Lite和MFrac可以打开相互的文件，当用MFrac-Lite模块打开MFrac的文件后，程序会产生一个兼容的三层单个层段裂缝的文件为MFrac-Lite所用。 ? ? 8. MWell_井筒水力3D模拟 MWell模块是计算地面和（或）井底压力、净压力、泵注时间和水马力等井筒水力模拟器，还可计算近井筒和射孔孔眼压降确定措施井底压力。 本质上MWell用来根据地面施工压力，计算井底压力。它也可作为一个设计工具，在压裂作业之前确定井筒水力特征。在用户自定义***小水平主应力和净压力、井底流压随时间变化数据表的条件下，MWell能够模拟出地层压力随时间的变化。 9. MFast_2D裂缝模拟 MFast是一个GDK、PKN和椭圆形2D裂缝模拟分析模拟器，该模型是基于Bruce Meyer在SPE 15240文献中提出的几何模型。MFast使用的方法类似于集总模拟，该程序主要用于参数和模型快速对比学习，使用起来简单，输入数据少。 模块性能 ·?????????二维几何模型快速浏览 ·?????????进行不同二维模型模拟结果比较 ·?????????易于执行简单的主要参数研究 ·?????????有限参数输入时裂缝几何形态的研究工具 ·?????????多裂缝特征绘图 10. MShale_裂缝网络压裂设计与分析 Mshale是一个离散缝网模拟器（DFN），用来预测裂缝和孔洞双孔介质储层中措施裂缝的形态。该三维数值模拟器用来模拟非常规油气藏层页岩气和煤层气等措施形成的多裂缝、丛式/复杂/簇、离散缝网特征。 这个多维的DFN方法基于裂缝网络网格化系统，可以选择连续介质理论和非连续介质理论（网格）算法。程序提供用户自定义DFN特征参数，包括输入裂缝网络间隔、孔径、长宽比等，以及确定性DFN特征参数，如定义应力差（如σ2?σ3和?σ1?σ3）和裂缝网络参数。然后，系统就会计算出X、Y、Z方向上（如x-z、y-z和?x-y平面）的裂缝特征参数、孔径和扩展范围等。 裂缝间的相互干扰可以由用户自定义，也可以根据经验基于所生成的网络裂缝及其间隔计算出来。支撑剂的运移和分布总是沿着主裂缝方向，或者根据用户指定某裂缝面支撑剂分布***小的条件下计算出支撑剂的运移和分布结果。 MShale屏幕截图 ?????MShale也能用作诊断工具，比较离散裂缝模拟结果和微地震数据。欲知详情，可下载MShale flyer?或?DFN Model Presentation。 三、软件运行环境及硬件配置要求 Meyer2010软件运行环境 　 ***小（minimum) 建议(Suggestion) 操?作?系?统 （Operate System） Windows???XP SP1,Windows 2000 SP3?,Windows?7, Windows?Vista, Windows?Server?2003, Windows???XP SP1,Windows 2000 SP3,Windows?7, Windows?Vista, Windows?Server?2003, 兼容32位和64位Windows?7, Windows?Vista操作系统 主频（CPU) Pentium III – 1.4 GHz Pentium 4 - 3.0 GHz or faster 内??存(Memory) 256MB 3 GB+ 硬盘(HardDisk) 500Mb(5400rpm) 80Gb+ (7200rpm) 显示器(Monitor) 19"单屏（1024*768） 21"?双屏（1600*1200） 网络Network） TCP/IP（分配IP地址）100 Mb TCP-IP（分配IP地址）1 Gb 鼠???标 PS2?鼠标或USB鼠标 PS2?鼠标或USB鼠标 键???盘 101 AT?风格的标准键盘 101 AT?风格的标准键盘 显???存 32Mb 256Mb+?带图形加速卡 CDROM 24#CDROM DVDROM 2# + USB or 1394 1 USB?端口 2 USB?端口?+ 软???驱 标准1.44软驱 标准1.44软驱 ? 软、硬件配置要点： ????1、内存大，软件运行相对要快一些； ???2、必须有管理员用户权限； 3、新版本软件兼容32位和64位Windows?7, Windows?Vista操作系统。 四、软件的许可证管理 软件采用机器硬件信息加密的license文件管理的许可证管理方式。

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