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数字课设Z变换判断稳定性.doc 13页
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数字课设Z变换判断稳定性
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燕山大学课程设计说明书题目：Z变换法进行系统特性分析II学院（系）：电气工程学院年级专业：检测学号：学生姓名：指导教师：王娜教师职称：讲师电气工程学院《课程设计》任务书课程名称：数字信号处理课程设计基层教学单位：仪器科学与工程系指导教师：王娜学号
（专业）班级
设计题目 14、Z变换法进行系统特性分析II
设计技术参数 已知因果系统的零极点模型分别为，，
设计要求 分别画出这些系统的零极点分布图以及系统的单位脉冲响应，并判断系统的稳定性（zp2tf,zplane，impz等）
参考资料 数字信号处理方面资料MATLAB方面资料
周次 前半周 后半周
应完成内容 收集消化资料、学习MATLAB软件，进行相关参数计算 编写仿真程序、调试
指导教师签字
基层教学单位主任签字
说明：1、此表一式四份，系、指导教师、学生各一份，报送院教务科一份。2、学生那份任务书要求装订到课程设计报告前面。电气工程学院教务科摘要本课题主要是根据系统函数求出系统的零极点分布图并且求解系统的单位脉冲响应,利用MATLAB软件绘制出系统零极点的分布图,要获得系统函数H(z)的零极点分布图，可直接应用zplane函数，其语句格式为zplane(A,B)。其中，B与A分别表示H（z）的分子和分母多项式的系数向量。它的作用是在Z平面上画出单位圆、零点与极点。根据零极点在单位圆的分布,判断因果系统的稳定性.。从课题研究和设计过程当中对系统稳定性的判断有了清楚的认识,即极点在单位圆内,则该系统稳定；极点在单位圆上，则该系统为临界稳定；系统极点在单位圆外，则该系统为非稳定系统。另外，对系统的单位脉冲响应进行了波形绘制。关键字：离散系统，单位脉冲响应，零极点分布目录一、设计内容 4二、方案 4三、设计过程及结果分析 51.分别画出各系统的零极点分布图，并判断系统的稳定性 82.分别求出系统的单位脉冲响应，并画出其波形 9四、结论 11五、心得体会 11参考文献 12一、设计内容编制Matlab程序，完成以下功能，根据系统函数求出系统的零极点分布图，并求解系统的单位脉冲响应；根据零极点分布图判断系统的稳定性；比较不同零极点发布对系统频率响应特性的影响；绘制相关信号的波形。具体要求如下：（1）分别画出各系统的零极点分布图，并判断系统的稳定性；（2）分别求出系统的单位脉冲响应，并画出其波形。课设内容：（1）打开matlab2006b软件，创建一个M文件；（2）用zplane函数求系统的零极点，输入MATLAB源程序，点击运行，绘制出零极点分布图，根据分布图判断系统的稳定性；（4）利用impz函数绘出该系统的单位取样响应，输入MATLAB源程序，绘制出系统单位取样响应的波形图；二、方案实验原理离散系统的时域方程为其变换域分析方法如下：频域系统的频率响应为Z域系统的转移函数为分解因式，其中和称为零、极点。在MATLAB中，可以用函数[z，p，K]=tf2zp（num，den）求得有理分式形式的系统转移函数的零、极点，用函数zplane（z，p）绘出零、极点分布图；也可以用函数zplane（num，den）直接绘出有理分式形式的系统转移函数的零、极点分布图。三、设计过程及结果分析1.分别画出各系统的零极点分布图，并判断系统的稳定性（1）用zplane函数求系统的零极点，MATLAB源程序为：B=[1];A=[1,-0.5];figure(1)zplane(B,A)legend('零点','极点')title('零极点分布图')零极点分布图为：由上图可知，极点在圆内，所以该系统稳定。（2）用zplane函数求系统的零极点，MATLAB源程序为：B=[1];A=[1,-1];figure(1)zplane(B,A)legend('零点','极点')title('零极点分布图')零极点分布图为：由上图可知，极点在圆上，所以该系统临界稳定。（3）用zplane函数求系统的零极点，MATLAB源程序为：B=[1];A=[1,-2];figure(1)zplane(B,A)legend('零点','极点')title('零极点分布图')零极点分布图为：由上图可知，极点都在圆外，所以该系统不稳定。2、分别求出系统的单位脉冲响应，并画出其波形（1）MATLAB源程序为：figure(2)impz(B,A,30),gridontitle('系统单位取样响应')a=[1-0.5];b=[1]波形图为：（2）MATLAB源程序为：figure(2)impz(B,A,30),gridontitle('系统单位取样响应')a=[1-1];b=[1]波形图为：（3）MATLAB源程序为：figure(2)impz(B,A,30),gr
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MATLAB信号分析中对频率谱、相位谱、功率谱及相关性的处理
<h1 style="color:# 麦片财富积分
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关注者： 8
& && &声明：这也是本人搜集的，不是出于本人之手。不好请见谅，或是引了用某位大神的帖子，请原谅！
& && && &&&MATLAB处理信号得到频谱、相谱、功率谱
第一：频谱
一.调用方法
X=FFT(x)；
X=FFT(x，N)；
x=IFFT(X);
x=IFFT(X,N)
用MATLAB进行谱分析时注意：
（1）函数FFT返回值的数据结构具有对称性。
xn=[4 3 2 6 7 8 9 0];
Xk=fft(xn)
39.0000& && && && &-10.7782 + 6.2929i& && && &0 - 5.0000i& & 4.7782 - 7.7071i& & 5.0000& && && && &&&4.7782 + 7.7071i& && && &0 + 5.0000i -10.7782 - 6.2929i
Xk与xn的维数相同，共有8个元素。Xk的第一个数对应于直流分量，即频率值为0。
（2）做FFT分析时，幅值大小与FFT选择的点数有关，但不影响分析结果。在IFFT时已经做了处理。要得到真实的振幅值的大小，只要将得到的变换后结果乘以2除以N即可。
二.FFT应用举例
例1：x=0.5*sin(2*pi*15*t)+2*sin(2*pi*40*t)。采样频率fs=100Hz，分别绘制N=128、1024点幅频图。
fs=100;N=128;& & %采样频率和数据点数
n=0:N-1;t=n/& & %时间序列
x=0.5*sin(2*pi*15*t)+2*sin(2*pi*40*t); %信号
y=fft(x,N);& &&&%对信号进行快速Fourier变换
mag=abs(y);& && &%求得Fourier变换后的振幅
f=n*fs/N;& &&&%频率序列
subplot(2,2,1),plot(f,mag);& & %绘出随频率变化的振幅
xlabel('频率/Hz');
ylabel('振幅');title('N=128');
subplot(2,2,2),plot(f(1:N/2),mag(1:N/2)); %绘出Nyquist频率之前随频率变化的振幅
xlabel('频率/Hz');
ylabel('振幅');title('N=128');
%对信号采样数据为1024点的处理
fs=100;N=1024;n=0:N-1;t=n/
x=0.5*sin(2*pi*15*t)+2*sin(2*pi*40*t); %信号
y=fft(x,N);& & %对信号进行快速Fourier变换
mag=abs(y);& & %求取Fourier变换的振幅
subplot(2,2,3),plot(f,mag); %绘出随频率变化的振幅
xlabel('频率/Hz');
ylabel('振幅');title('N=1024');
subplot(2,2,4)
plot(f(1:N/2),mag(1:N/2)); %绘出Nyquist频率之前随频率变化的振幅
xlabel('频率/Hz');
ylabel('振幅');title('N=1024');
运行结果：
& & & & & & & & & & & & & & & &
& && &&&fs=100Hz，Nyquist频率为fs/2=50Hz。整个频谱图是以Nyquist频率为对称轴的。并且可以明显识别出信号中含有两种频率成分：15Hz和40Hz。由此可以知道FFT变换数据的对称性。因此用FFT对信号做谱分析，只需考察0~Nyquist频率范围内的福频特性。若没有给出采样频率和采样间隔，则分析通常对归一化频率0~1进行。另外，振幅的大小与所用采样点数有关，采用128点和1024点的相同频率的振幅是有不同的表现值，但在同一幅图中，40Hz与15Hz振动幅值之比均为4：1，与真实振幅0.5：2是一致的。为了与真实振幅对应，需要将变换后结果乘以2除以N。
例2：x=0.5*sin(2*pi*15*t)+2*sin(2*pi*40*t),fs=100Hz,绘制：
（1）数据个数N=32，FFT所用的采样点数NFFT=32；
（2）N=32，NFFT=128；
（3）N=136，NFFT=128；
（4）N=136，NFFT=512。
fs=100; %采样频率
Ndata=32; %数据长度
N=32; %FFT的数据长度
n=0:Ndata-1;t=n/& & %数据对应的时间序列
x=0.5*sin(2*pi*15*t)+2*sin(2*pi*40*t);& & %时间域信号
y=fft(x,N);& & %信号的Fourier变换
mag=abs(y);& &&&%求取振幅
f=(0:N-1)*fs/N; %真实频率
subplot(2,2,1),plot(f(1:N/2),mag(1:N/2)*2/N); %绘出Nyquist频率之前的振幅
xlabel('频率/Hz');ylabel('振幅');
title('Ndata=32 Nfft=32');
Ndata=32;& & %数据个数
N=128;& && &%FFT采用的数据长度
n=0:Ndata-1;t=n/& & %时间序列
x=0.5*sin(2*pi*15*t)+2*sin(2*pi*40*t);
y=fft(x,N);
mag=abs(y);
f=(0:N-1)*fs/N; %真实频率
subplot(2,2,2),plot(f(1:N/2),mag(1:N/2)*2/N); %绘出Nyquist频率之前的振幅
xlabel('频率/Hz');ylabel('振幅');
title('Ndata=32 Nfft=128');
Ndata=136;& & %数据个数
N=128;& && &%FFT采用的数据个数
n=0:Ndata-1;t=n/ %时间序列
x=0.5*sin(2*pi*15*t)+2*sin(2*pi*40*t);
y=fft(x,N);
mag=abs(y);
f=(0:N-1)*fs/N;& & %真实频率
subplot(2,2,3),plot(f(1:N/2),mag(1:N/2)*2/N); %绘出Nyquist频率之前的振幅
xlabel('频率/Hz');ylabel('振幅');
title('Ndata=136 Nfft=128');
Ndata=136;& &&&%数据个数
N=512;& &&&%FFT所用的数据个数
n=0:Ndata-1;t=n/ %时间序列
x=0.5*sin(2*pi*15*t)+2*sin(2*pi*40*t);
y=fft(x,N);
mag=abs(y);
f=(0:N-1)*fs/N;& & %真实频率
subplot(2,2,4),plot(f(1:N/2),mag(1:N/2)*2/N); %绘出Nyquist频率之前的振幅
xlabel('频率/Hz');ylabel('振幅');
title('Ndata=136 Nfft=512');
& & & & & & & & & & & & & & & &
（1）当数据个数和FFT采用的数据个数均为32时，频率分辨率较低，但没有由于添零而导致的其他频率成分。
（2）由于在时间域内信号加零，致使振幅谱中出现很多其他成分，这是加零造成的。其振幅由于加了多个零而明显减小。
（3）FFT程序将数据截断，这时分辨率较高。
（4）也是在数据的末尾补零，但由于含有信号的数据个数足够多，FFT振幅谱也基本不受影响。
& && &对信号进行频谱分析时，数据样本应有足够的长度，一般FFT程序中所用数据点数与原含有信号数据点数相同，这样的频谱图具有较高的质量，可减小因补零或截断而产生的影响。
例3：x=cos(2*pi*0.24*n)+cos(2*pi*0.26*n)
& & & & & & & & & & & & & & & &
（1）数据点过少，几乎无法看出有关信号频谱的详细信息；
（2）中间的图是将x(n)补90个零，幅度频谱的数据相当密，称为高密度频谱图。但从图中很难看出信号的频谱成分。
（3）信号的有效数据很长，可以清楚地看出信号的频率成分，一个是0.24Hz，一个是0.26Hz，称为高分辨率频谱。
& && && &可见，采样数据过少，运用FFT变换不能分辨出其中的频率成分。添加零后可增加频谱中的数据个数，谱的密度增高了，但仍不能分辨其中的频率成分，即谱的分辨率没有提高。只有数据点数足够多时才能分辨其中的频率成分。
第二： 相谱
（相位谱和频率普是回事儿，想着把频谱中的幅值部分换成相角就可以了）
&&由于没有找到具体的理论，就举几个例子说明一下。
& & 比如要求y=sin(2*pi*60*t) 的相位谱，
程序如下：
fs=200;N=1024;n=0:N-1;t=n/y=sin(2*pi*60*t);
Y=fft(y,N);
A=abs(Y);f=n*fs/N;
ph=2*angle(Y(1:N/2));
ph=ph*180/
plot(f(1:N/2),ph(1:N/2));
xlabel('频率/hz'),ylabel('相角'),title('相位谱');
期中的 ph=2*angle(Y(1:N/2));ph=ph*180/是利用angle函数求出每个点的角度，并由弧度转化成角度！
angle函数解释：
Phase angle
P = angle(Z)
Description
P = angle(Z) returns the phase angles, in radians, for each element of complex array Z. The angles lie between ±π.
For complex Z, the magnitude R and phase angle theta are given by
R = abs(Z)
theta = angle(Z)
and the statement
Z = R.*exp(i*theta)
converts back to the original complex Z.
Z = [ 1 - 1i& &2 + 1i& &3 - 1i& &4 + 1i
& && &1 + 2i& &2 - 2i& &3 + 2i& &4 - 2i
& && &1 - 3i& &2 + 3i& &3 - 3i& &4 + 3i
P = angle(Z)
& &-0.7854& & 0.4636& &-0.3218& & 0.2450
& & 1.1071& &-0.7854& & 0.5880& &-0.4636
& &-1.2490& & 0.9828& &-0.7854& & 0.6435
& & 1.3258& &-1.1071& & 0.9273& &-0.7854
Algorithms
The angle function can be expressed as angle(z) = imag(log(z)) = atan2(imag(z),real(z)).
第三：功率谱
matlab实现经典功率谱估计
fft做出来是频谱，psd做出来是功率谱；功率谱丢失了频谱的相位信息；频谱不同的信号其功率谱是可能相同的；功率谱是幅度取模后平方，结果是个实数
matlab中自功率谱密度直接用psd函数就可以求，按照matlab的说法，psd能实现Welch法估计，即相当于用改进的平均周期图法来求取随机信号的功率谱密度估计。psd求出的结果应该更光滑吧。
1、直接法：
直接法又称周期图法，它是把随机序列x(n)的N个观测数据视为一能量有限的序列，直接计算x(n)的离散傅立叶变换，得X(k)，然后再取其幅值的平方，并除以N，作为序列x(n)真实功率谱的估计。
Matlab代码示例：
Fs=1000; %采样频率
n=0:1/Fs:1;
%产生含有噪声的序列
xn=cos(2*pi*40*n)+3*cos(2*pi*100*n)+randn(size(n));
window=boxcar(length(xn)); %矩形窗
nfft=1024;
[Pxx,f]=periodogram(xn,window,nfft,Fs); %直接法
plot(f,10*log10(Pxx));
2、间接法：
间接法先由序列x(n)估计出自相关函数R(n)，然后对R(n)进行傅立叶变换，便得到x(n)的功率谱估计。
Matlab代码示例：
Fs=1000; %采样频率
n=0:1/Fs:1;
%产生含有噪声的序列
xn=cos(2*pi*40*n)+3*cos(2*pi*100*n)+randn(size(n));
nfft=1024;
cxn=xcorr(xn,'unbiased'); %计算序列的自相关函数
CXk=fft(cxn,nfft);
Pxx=abs(CXk);
index=0:round(nfft/2-1);
k=index*Fs/
plot_Pxx=10*log10(Pxx(index+1));
plot(k,plot_Pxx);
3、改进的直接法：对于直接法的功率谱估计，当数据长度N太大时，谱曲线起伏加剧，若N太小，谱的分辨率又不好，因此需要改进。
3.1、Bartlett法
Bartlett平均周期图的方法是将N点的有限长序列x(n)分段求周期图再平均。
Matlab代码示例：
n=0:1/Fs:1;
xn=cos(2*pi*40*n)+3*cos(2*pi*100*n)+randn(size(n));
nfft=1024;
window=boxcar(length(n)); %矩形窗
noverlap=0; %数据无重叠
p=0.9; %置信概率
[Pxx,Pxxc]=psd(xn,nfft,Fs,window,noverlap,p);
index=0:round(nfft/2-1);
k=index*Fs/
plot_Pxx=10*log10(Pxx(index+1));
plot_Pxxc=10*log10(Pxxc(index+1));
plot(k,plot_Pxx);
plot(k,[plot_Pxx plot_Pxx-plot_Pxxc plot_Pxx+plot_Pxxc]);
3.2、Welch法
Welch法对Bartlett法进行了两方面的修正，一是选择适当的窗函数w(n)，并再周期图计算前直接加进去，加窗的优点是无论什么样的窗函数均可使谱估计非负。二是在分段时，可使各段之间有重叠，这样会使方差减小。
Matlab代码示例：
n=0:1/Fs:1;
xn=cos(2*pi*40*n)+3*cos(2*pi*100*n)+randn(size(n));
nfft=1024;
window=boxcar(100); %矩形窗
window1=hamming(100); %海明窗
window2=blackman(100); %blackman窗
noverlap=20; %数据无重叠
range='half'; %频率间隔为[0 Fs/2]，只计算一半的频率
[Pxx,f]=pwelch(xn,window,noverlap,nfft,Fs,range);
[Pxx1,f]=pwelch(xn,window1,noverlap,nfft,Fs,range);
[Pxx2,f]=pwelch(xn,window2,noverlap,nfft,Fs,range);
plot_Pxx=10*log10(Pxx);
plot_Pxx1=10*log10(Pxx1);
plot_Pxx2=10*log10(Pxx2);
plot(f,plot_Pxx);
plot(f,plot_Pxx1);
plot(f,plot_Pxx2);
第四： 相关性分析
1. 首先说说自相关和互相关的概念。& & 这个是信号分析里的概念，他们分别表示的是两个时间序列之间和同一个时间序列在任意两个不同时刻的取值之间的相关程度，即互相关函数是描述随机信号x(t),y(t)在任意两个不同时刻t1，t2的取值之间的相关程度，自相关函数是描述随机信号x(t)在任意两个不同时刻t1，t2的取值之间的相关程度。& & 自相关函数是描述随机信号X(t)在任意两个不同时刻t1，t2的取值之间的相关程度；互相关函数给出了在频域内两个信号是否相关的一个判断指标，把两测点之间信号的互谱与各自的自谱联系了起来。它能用来确定输出信号有多大程度来自输入信号，对修正测量中接入噪声源而产生的误差非常有效.& & 事实上，在图象处理中，自相关和互相关函数的定义如下：设原函数是f(t)，则自相关函数定义为R(u)=f(t)*f(-t)，其中*表示卷积；设两个函数分别是f(t)和g(t)，则互相关函数定义为R(u)=f(t)*g(-t)，它反映的是两个函数在不同的相对位置上互相匹配的程度。那么，如何在matlab中实现这两个相关并用图像显示出来呢？dt=.1;
t=[0:dt:100];
[a,b]=xcorr(x,'unbiased');
plot(b*dt,a)
上面代码是求自相关函数并作图，对于互相关函数，稍微修改一下就可以了，即把[a,b]=xcorr(x,'unbiased');改为[a,b]=xcorr(x,y,'unbiased');便可。
2. 实现过程：
& && &在Matalb中，求解xcorr的过程事实上是利用Fourier变换中的卷积定理进行的，即R(u)=ifft(fft(f)×fft(g))，其中×表示乘法，注：此公式仅表示形式计算，并非实际计算所用的公式。当然也可以直接采用卷积进行计算，但是结果会与xcorr的不同。事实上，两者既然有定理保证，那么结果一定是相同的，只是没有用对公式而已。下面是检验两者结果相同的代码：
t=[0:dt:100];
x=3*sin(t);
y=cos(3*t);
subplot(3,1,1);
plot(t,x);
subplot(3,1,2);
plot(t,y);
[a,b]=xcorr(x,y);
subplot(3,1,3);
plot(b*dt,a);
yy=cos(3*fliplr(t)); % or use: yy=fliplr(y);
z=conv(x,yy);
subplot(3,1,3);
plot(b*dt,z,'r');
即在xcorr中不使用scaling。3. 其他相关问题：
（1）相关程度与相关函数的取值有什么联系？& & 相关系数只是一个比率，不是等单位量度，无什么单位名称，也不是相关的百分数，一般取小数点后两位来表示。相关系数的正负号只表示相关的方向，绝对值表示相关的程度。因为不是等单位的度量，因而不能说相关系数0.7是0.35两倍，只能说相关系数为0.7的二列变量相关程度比相关系数为0.35的二列变量相关程度更为密切和更高。也不能说相关系数从0.70到0.80与相关系数从0.30到0.40增加的程度一样大。
对于相关系数的大小所表示的意义目前在统计学界尚不一致，但通常按下是这样认为的：
相关系数& && &相关程度
0.00-±0.30& & 微相关
±0.30-±0.50&&实相关
±0.50-±0.80&&显著相关
±0.80-±1.00&&高度相关（2）matlab计算自相关函数autocorr和xcorr有什么不一样的？& & 分别用这两个函数对同一个序列计算，为什么结果不太一样？因为xcorr是没有将均值减掉做的相关，autocorr则是减掉了均值的。而且，用离散信号做自相关时，信号截取长度（采样点N）不一样，自相关函数就不一样。
（3）xcorr是计算互相关函数，带有一个option的参数:
a=xcorr(x,y,'option')
option=baised时，是计算互相关函数的有偏估计；
option=unbaised时，是计算互相关函数的无偏估计；
option=coeff时，是计算归一化的互相关函数，即为互相关系数，在-1至1之间；
option=none，是缺省的情况。
所以想要计算互相关系数，可用'coeff'参数。
*************************************************************************
用这个xcorr函数作离散互相关运算时要注意，当x, y是不等长向量时，短的向量会自动填0与长的对齐，运算结果是行向量还是列向量就与x一样。
互相关运算计算的是x,y两组随机数据的相关程度，使用参数coeff时，结果就是互相关系数，在-1至1之间，否则结果不一定在这范围，有可能很大也有可能很小，这视乎x, y数据的大小，所以一般要计算两组数据的相关程度，一般选择coeff参数，对结果进行归一化。
所谓归一化简单理解就是将数据系列缩放到-1到1范围，正式的就是一种简化计算的方式，即将有量纲的表达式，经过变换，化为无量纲的表达式，成为纯量。变换式为X=(X实测--Xmin)/(Xmax-Xmin)。
一般来说选择归一化进行互相关运算后，得到结果绝对值越大，两组数据相关程度就越高。
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好贴，通过几种方法的仿真，更加清楚了解如何分析信号的功率谱，而且更加了解了它们的意义。
<h1 style="color:# 麦片财富积分
关注者： 4
终于找到这样的好帖子了，虽然是收集别人的，但是还是很经典的，赞一下！:lol
<h1 style="color:# 麦片财富积分
谢谢楼主的搜集，把几种方法集合到一起，最近正在学这个，看了感觉清楚了很多
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十分感谢楼主，学习了
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学习了，多谢楼主
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好贴，赞一个
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好贴，解决我的问题啊。
<h1 style="color:# 麦片财富积分
确实很有用，谢谢楼主
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区的定义 井的定义 定义井的类型? 怎样关井及重新打开 亏空填充? 井筒模型的使用? 操作及监测限制? 井指数的输入? 停止模拟运行? 在井的列表中使用适配符 关于建立井数据的指导? 循环数据段中可使用的其它段数据 ? 关键字输入系统 关键字系统的介绍? 注释行? 空行? 检查错误的扫描方式? 包含文件? 控制数据文件列表? 改变注释标识符? 使用更名规则改变关键字?录??1网格性质数组的输入? 输入基岩网格性质? 输入裂缝网格性质 输入加密网格性质 使用 I 方向数据设置 J 和 K 方向数据? 常数值数组? 数组的 IJK 输入方式? 沿 I 方向变化的数组输入方式? 沿 J 方向变化的数组输入方式? 沿 K 方向变化的数组输入方式 大多数或所有网格数据不同时的输入方式? 对数组数据的修改 表数据的插值 输入输出控制段 ? 输入输出文件名? 动态运行空间? 项目主标题? 项目次标题? 项目第三标题? 方案标识符? Checkonly 数据格式检查? 俘获 UNIX 信号 2 中断 SR2 的 Ascii 码形式 输入数据单位? 输出数据单位? 数据范围检查? 最大错误信息数? 重新启动时间步? 重新启动记录输出频率? 输出打印频率? 输出打印文件中的项目? RESULTS 文件的输出频率 RESULTS 文件中的项目 日志文件的项目 检错输出 ? 油藏描述数据段 ? 基础网格的定义? K 坐标的方向? I 方向网格长度?2J 方向网格长度? K 方向网格长度? 网格中心深度? 网格顶部深度? 有效厚度中心的深度? 网格倾角 角点网格的角点深度? 角点网格的层面角点位置? 角点网格的线角点位置? 角点网格的完全角点位置 局部网格加密 加密网格的位置? 双孔隙度? 双渗透率? 双孔隙度子区域方法 双孔隙度 MINC 方法 形状因子的计算 裂缝的间隔? 死结点标识符? 孔隙度? 岩石压缩系数? 孔隙体积修正因子? 渗透率? 有效厚度 净毛比 传导率乘因子? 网格低坐标一面的传导率乘因子? 尖灭? 断层? 水层? 水层压力影响函数? 孔隙体积截断值 段 租赁面 ? 组分性质数据段 ? 流体模型? 油藏温度 油和气 PVT 表 轻油和气的 PVT 表 油和气的差异分离表 作为压力函数的油压缩系数3油气毛细管压力的参考压力 溶剂的 PVT 表 密度 未饱和油的压缩系数? 油的粘度变化率 水的地层体积系数 水的粘度 PVT 类型 原始气油比 气和溶剂的混合参数 最低溶剂饱和度 聚合物吸附表 聚合物的粘度混合 聚合物参考粘度 聚合物参考浓度 聚合物渗透率表 岩石流体数据段 ? 岩石流体性质输入开始? 相对渗透率表? 水油相对渗透率表? 气液相对渗透率表? 滞后参数 三相 Kro 的取值方法 岩石类型? 每个网格的相对渗透率端点值 扩散系数 ? 初始条件数据段 ? 初始条件标识? 用户输入或垂向平衡选择? 初始油藏压力 依赖于深度的初始泡点压力 溶剂的初始泡点压力? 初始含油饱和度 初始含水饱和度 初始聚合物浓度? 参考深度和参考压力? 油水界面、气油界面及气水界面深度? 基准面深度的确定 在界面上的毛细管压力值4气区内含油饱和度的计算方法 数值方法控制段 ? 数值方法控制标识? 最大时间步? 最大 CPU 时间? 最大时间步长? 最小时间步长? 每个时间步变量的变化 松弛法选项? 自适应隐式转换? 牛顿方法的收敛性? 最大牛顿循环? 时间步截断次数 线性解法的收敛容限? 正交化? 解法方程排序? 解法因子分解度? 主元稳定化? 最大迭代次数? 井和循环数据段? 井管理和井组控制? 确定井和井组的控制等级? 井组控制说明? 井管理和组控制模块的限制? 井和循环数据标识符? 井更改的日期? 井更改的时间? 井改变后的第一个时间步长? 最大时间步长? 最小时间步长? 设置网格为隐式或显式? 设置井网格和相邻网格为隐式? 设置井底流压初始化的频率? 组的标识? 井的标识 井的倒灌模型 井口计算方法? 井的类型定义? 井的状态定义5注入井的油管数据 生产井的油管数据 注入水，气和油相的组份组成? 井的操作限制? 井的监测限制? 改变井的基本限制值 改变就井的限制值 改变聚合物的浓度 气举选项? 气举的控制? 气举的优化? 井的几何参数? 完井段的位置 垂直井的完井位置? 用于杂交加密网格的垂直井完井位置? 用于加密网格的完井位置? 井组的生产限制? 井组的注入限制? 井组监测限制? 自动钻井的优先级 井组的配产? 井组或井的指导产量? 不在井组控制下的井组和井? 开井时间分数 产液或产油井的油管数据? 终止模拟6IMEX 的介绍......................................................................................................................................1 指导段................................................................................................................................................5 关键字输入系统中的数据段....................................................................................................... 5 如何建立数据文件的文档方式....................................................................................................6 如何执行重新启动运行...............................................................................................................7 控制打印输出文件的内容...........................................................................................................8 图形文件(SR2)的内容控制.........................................................................................................9 网格系统描述........................................................................................................................... 10 局部加密网格描述....................................................................................................................11 双孔/双渗模型的使用............................................................................................................... 12 死结点的输入........................................................................................................................... 17 水区选项的使用....................................................................................................................... 18 拟混相选项的使用....................................................................................................................19 注聚合物模型的使用................................................................................................................ 20 程序执行时间长或时间步长太小问题.......................................................................................21 单相油藏的模拟....................................................................................................................... 23 水平井...................................................................................................................................... 25 垂直平衡计算........................................................................................................................... 25 定义多个 PVT 区......................................................................................................................29 井的定义.................................................................................................................................. 30 井的类型定义........................................................................................................................... 31 如何关井以及重新开井............................................................................................................ 32 亏空填充(VOIDAGE REPLACEMENT)................................................................................... 34 井筒流动模型的使用................................................................................................................ 36 操作及监测限制....................................................................................................................... 37 井指数的输入........................................................................................................................... 39 中止模拟运行........................................................................................................................... 41 在井的列表中使用通配符.........................................................................................................41 关于井数据段设置的指导.........................................................................................................42 在循环数据段内可用的其他段关键字.......................................................................................44 关键字数据输入系统........................................................................................................................46 关键字系统介绍....................................................................................................................... 46 注释行 (可选择)........................................................................................................................52 空行..........................................................................................................................................52 包含文件.................................................................................................................................. 53 控制数据文件列表....................................................................................................................54 基岩网格性质的输入................................................................................................................ 57 裂缝网格性质的输入................................................................................................................ 57 加密网格性质的输入................................................................................................................ 58 由 I 方向确定 J 和 K 方向的数据..............................................................................................59 常数值数组...............................................................................................................................59 以 IJK 方式输入数组................................................................................................................ 60 数组输入值沿 I 方向变化......................................................................................................... 61 数组输入值沿 J 方向变化.........................................................................................................62 数组输入值沿 K 方向变化........................................................................................................ 62 大多数或所有网格的值都是不同的.......................................................................................... 63 输入/输出控制段.............................................................................................................................. 677基本网格定义........................................................................................................................... 99 K 坐标方向.............................................................................................................................105 I 方向的网格尺寸................................................................................................................... 107 J 方向的网格尺寸...................................................................................................................108 K 方向的网格尺寸.................................................................................................................. 110 网格的顶部深度..................................................................................................................... 112 加密网格的位置..................................................................................................................... 123 双孔介质MINC方法................................................................................................................126 死结点标识符......................................................................................................................... 128 孔隙度.................................................................................................................................... 130 岩石压缩系数......................................................................................................................... 131 渗透率.................................................................................................................................... 134 压力影响函数......................................................................................................................... 147 流体组分性质数据段......................................................................................................................153 流体模型................................................................................................................................ 153 油藏温度................................................................................................................................ 154 油和气的 PVT 表....................................................................................................................155 作为压力函数的油压缩系数................................................................................................... 168 密度........................................................................................................................................173 水相粘度................................................................................................................................ 179 原始气油比.............................................................................................................................180 聚合物粘度混合（条件）.......................................................................................................183 岩石―流体数据段......................................................................................................................... 186 相对渗透率表......................................................................................................................... 186 油水相对渗透率表..................................................................................................................187 气液相对渗透率表..................................................................................................................194 评价三相共存时油相相对渗透率的方法（任选）.................................................................. 203 初始条件数据段............................................................................................................................. 209 初始条件标识......................................................................................................................... 209 油藏初始油相压力..................................................................................................................212 初始泡点压力......................................................................................................................... 212 初始泡点压力与深度关系.......................................................................................................213 初始含油饱和度..................................................................................................................... 215 初始含水饱和度..................................................................................................................... 216 初始聚合物浓度..................................................................................................................... 216 参考深度和参考压力.............................................................................................................. 217 油水界面深度......................................................................................................................... 218 数值计算方法数据控制段.............................................................................................................. 225 井数据段........................................................................................................................................ 241 井的改变日期......................................................................................................................... 241 井的改变时间......................................................................................................................... 242 设定井底流压初始化的频率................................................................................................... 248 附录............................................................................................................................................... 3208IMEX 的介绍简介 IMEX 是一个考虑重力及毛细管力的三相黑油模拟软件,网络系统可采用直角坐标,径向坐 标,变深度/变厚度坐标,在任何网络系统中.都可建立两维或三维模型.在处理气相的出现及消 失情况时,程序采用了变量替换方法. IMEX 的一些特征和功能为：自适应隐式方法 IMEX可以在显示,全隐式以及自适应隐式三种方式下运行.在大多数情况下,只有很少一部 分网格需要采用全隐式求解,而大部分网格都可采用显式方法求解.自适应隐式方法正是适合 于这种情况的解法,并且在井附近以及层状油藏的薄层中,开采时会产生高速流动的锥进问题, 采用自适应隐式处理这类问题是很有效的. 采用自适应隐式选项可节省三分之一到一半的运行时间。计算时可采用和全隐式方法同 样大的时间步长.用户可以指定采用全隐式方法计算的网格，可根据用户确定的界限或矩阵转 换临界值，动态地选择采用全隐式计算的网络网格。 双孔/双渗 双孔隙度选项允许采用两种方法对基岩模型进行离散化处理，其中一种为嵌套格式，成为 “多重内部作用连续域”(MINC)方法，另一种为层状格式，称作“子区域”方法。双孔隙模 型对裂缝油藏进行了理想化的近似处理，认为裂隙油藏由两部分组成：主要孔隙度和次要孔 隙度， 主要孔隙度(基岩)代表岩块中的微小粒间孔隙，次要孔隙度(裂缝)由裂缝，通道和溶洞组 成。双孔隙模型将油藏分为两个连续域，裂隙是流体流动的主要通道，只具有很小的储集性 能；而基岩具有较低的流体传导能力，但具有较大的储存能力。 使用单个基岩岩块/一个裂缝系统就可确定一个简单的双孔隙模型。形状因子的计算基 于 Warren 和 Root 或 Gilman 和 Kszwmi 的工作。 在这种情况下，假设基岩和裂缝是在半 稳定流状态下进行传输的。 为了恰当地表示基岩与裂缝间的传导机理，有必要将基岩进一步划分为较小的体积单 元。MINC 法通过将基岩划分成一系列嵌套的体积单元来达到这种目的，离散化时基于这样一 种假设，即体积单元表面为等势面，通过一个裂缝网格时，主要变量的变化很小。 MINC 模型对于通过基岩一裂缝的非稳定流动是一种很好的表示方法，但是当基岩的高 度很大时，不能适当的处理重力影响，是模型的一个严重缺陷。一种可以表示重力影响和流 体相态分异现象的改进模型是子区域方法，在这种模型中，对基岩中的流体和压力分布进行 计算，但假设重力分异现象只存在于裂缝之中。1除了 MINC 模型和子区域模型外，双渗模型允许基岩之间的流体传导，当裂缝的连通具 有方向性时，或者当基岩之间的连通性显的重要时，例如气一油的重力驱替过程，采用双渗 模型进行计算是十分有用的。拟混相驱选项 拟混相驱模型可模拟一次接触及多次接触混相过程。并能模拟水相中的溶剂及驱动气。聚合物模型选项 聚合物模型选项可模拟岩石吸附，聚合物不可进入孔隙体积，阻力系数，混合粘度的扩 散情况。断层油藏选项 可模拟具有一条或多条断层的层状油藏，可精确地计算错断层间的流体流动过程，模拟 执行过程中不带有任何不真实的性质平均现象。不平行于坐标轴的下滑断层也能进行模拟计 算。井的全隐式处理 采用了一种非常有效的方式处理井的问题，井底压力以及井网格的变量使用全隐式方法求 解。假如一口井完井时射开一个以上的层，在求解时将采用充分偶合方式计算井底压力，这 样便消除了层状油藏射开多层完井情况下的不收敛问题。同时 IMEX 软件还提供了完整有效 的井控制功能，可对井底和井口压力，产量、油气比等进行限制。当达到某一限制时，可根 据用户要求选择新的限制条件。矩阵求解方法 IMEX 软件使用一种基于不完全高斯消去法的先进求解过程，作为正交加速的预处理部 骤，并且专门开发了用于自适应隐式贾可比矩阵的线性方程解法。如需要得到进一步的信息 请查阅 AIMSOL 技术手册。 对于大多数模拟应用，IMEX 选择的缺省控制值选项都能使计算能有效地执行，所以用户 并不需要具有矩阵求解方法方面的详细知识。局部网格加密2IMEX 中包括局部网格加密功能，用户可以确定油藏中的一个区域进行细分，程序将自动 计算出内部网格的连通情况及传导率，这种功能可在油田规模的模拟中，用于研究井周围地 区的各种影响，而不需对井进行拟函数处理。使用这种技术也可有效地模拟静态裂缝情况。 加密所产生的额外项都可在矩阵求解程序中得到正确处理。尖灭层 使用尖灭选项可以有效地模拟尖灭情况，程序将尖灭网格从有效网格表中移走，自动地 将尖灭层的上下层偶合在一起。油藏初始化 可利用给定油气和油水界面的方式建立油藏的初始情况。灵活的网格系统 在IMEX中可使用几种网格选项，笛卡尔坐标，圆柱坐标和变厚度/变深度网格，在以上任 何一种坐标中，都可使用二维或三维系统。可变泡点 使用了一种严密的采用变量替换方法的在可变泡点公式，在低饱和区内，对使用不同 PVT 数据油的混合情况能进行适当的模拟。水区模型 可采用两种方式对水区进行模拟，可采用在边界增加一定的含水网格的方法，或者使用 Carter 和 Tracy 提出的水区解析模型。当了解水体大小和位置，并且对于油藏可用包含相 对少量的附加网格的方式就可进行模拟的情况下，前一种方法是很有用的；对于非常大甚至 无限大的水体，后一种方法更加有用，在这里需要对进入油藏的水侵量做近似计算，而通过 附加油藏边界网格的描述方法是不可行的。输入/输出单位 国际标准单位(SI)，矿场单位(英制)和试验室(修改的SI)三种单位制可供选择。可移植性3IMEX 的程序编写采用了标准的 Fortran77 语言，曾在各种各样的硬件平台上运行过， 这些包括：IBM大型机，CDC，CRAY，Honeywell，DEC，Prime， Gould，Unisys，Apollo， SUN，HP，FPS 和 IBM－PC 386 和 486 的兼容机等。绘图系统 CMG 的绘图系统 RESULTS，将 SR2 文件系统用于模拟输出的后处理。 RESULTS 也可用于包括网格设计在内的输入数据准备工作。4指导段________介绍 _______这一指导段是用于对缺乏经验的用户在关键字输入系统方面的指导，它并不能替代这个文件 中的用户参考手册。在这一指导段中只讨论了一些特殊的关键字和问题，虽然当你在建立数 据文件时可能会遇到指导段中“如何做”的问题，但用户手册中包含有每个关键字的详细描 述。 IMEX 使用你初始建立的数据文件，然后生成三个或四个其他文件。 IMEX 的每次运行产生一 个输出文件 (OUT)，一个结果索引文件 (IRF) 和一个主结果文件 (MRF)。此外根据用户的选 择可以产生或不产生一个可回绕结果文件 (RRF)。 +---------+ | | | | | | ---& | IMEX | | | | | | | +---------+-------& .OUT (输出) -------& .IRF (索引) -------& .MRF (主) -------& .RRF (可回绕) (可选择)数据文件假如要求进行重新启动运行，那么将需要几个现存文件并产生另外三个文件，说明见下图： +---------+ 数据文件 ---& | | | | INPUT.IRF --& | | | IMEX | INPUT.MRF --& | | | | INPUT.RRF --& | | (可选择) +---------+-------& .OUT (输出) -------& .IRF (索引) -------& .MRF (主) -------& .RRF (可回绕) (可选择)关键字输入系统中的数据段_____________________当你使用关键字输入系统建立数据文件时，有几点应当记住： a)在关键字输入系统中，有7个不同的数据组。5b)这7个数据组必须遵循下列顺序输入: 输入/输出控制 油藏描述 组份性质 岩石，流体数据 初始情况 数值计算方法控制 井的数据和循环数据。 c)属于各组的关键字不能出现在其他组内，除非是在某些特殊情况下。通常是在循环数据组 中某些别的数据需要改变。 d)同样，也应注意关键字在组内的输入顺序。如何建立数据文件的文档方式______________________使用这些关键字建立你的数据文件文档方式：a) *TITLE1, b) *TITLE2, c) *TITLE3 d) *CASEID.它们必须位于输入/输出控制段。 这些关键字是可选择的，可以不包括在数据文件中，然而它们对于文件的文档化以及区别相 似的数据文件是十分有用的，至少应使用一个标题，所有的标题和情况标识必须包括在单引 号之间。 *TITLE1 和 *CASEID 均用于 SR2 文件系统，这一系统用于产生模拟结果的图形，*TITLE1 最长可以是40个字符，而 *TITLE2 和 *TITLE3 每个最多允许为80个字符。 你也可以使用两个关键字标识符即“**”在你的数据文件中插入注释，注释可以出现在数据 文件中的任何地方。 e.g. *TITLE1 &#39;Simulation Run #1 - &#39;6*TITLE2 &#39;Dual Porosity Problem using the MINC option&#39; *TITLE3 &#39;This is a 12 x 12 x 10 cartesian grid system&#39; *CASEID &#39;RUN1&#39; ** 如果这些标题行没有足够的空间用于这个数据文件 ** 的文档化，你也可以使用注释来描述你输入的数据。 ** 这样你就可以在这里或其它任何地方加入附加信息。如何执行重新启动运行_________________什么是重新启动文件？ 重新启动文件是一套SR2文件，它至少包括一个结果索引文件(IRF)和一个主结果文件，这套 文件可以包括也可以不包括一个可回绕重启文件，这取决于用户使用的选项，关于模拟变量 的重新启动信息（通常称作重新启动记录）根据用户选择的频率写入这些文件中，只能在写 有重新启动记录的时间步长进行重新启动运行，是否写重新启动记录是可选择的。 为什么你需要做重新启动运行？ 由于下述原因你可能想重新启动： a) 做敏感性研究或历史拟合， b) 改变井的工作制度， c) 在做一个较大的，时间较长的作业之前，执行一个短的模拟运行以观察结果是否满意。 d) 为在一系列运行中节省执行时间，例如：你已经完成了一个模拟运行并且初步结果看上 去不错，现在你想进行预测运行。 因为在初始运行中你已经生成了重新启动记录，你可以从你的运行中选择一个时间步并且重 新启动模拟，模拟软件并不需要在开始时启动，而是从你选择的时间步开始继续执行。 如何进行重新启动运行？ 重新启动记录是可选择的并不是必须要写的，但是如果你计划做重新启动，你就需要在初始 运行中生成重新启动记录。 使用 *WRST 和 RESTART 关键字就可生成重新启动文件， 它们必须位于输入/输出控制段 中，然而当井的情况改变时，*WRST 也可出现在井的数据段中。7*WRST 用于说明写重新启动记录的频率。*RESTART 说明当前的模拟运行是一个重新启动运 行。假如你希望在最后一个时间步开始重启，那么就可在 *RESTART 这一行的关键字后其余 部分保持空缺，这与缺省情况相同，否则输入一个时间步数。 例： *RESTART 30 *WRST 10 为了执行一个重启运行： a) 除了将 *RESTART 加在数据文件中的输入/输出控制段之外，不需要对原来的油藏数据做 任何修改。 b) 如果必要的话，增加时间步的最大值，或者不与 *MAXSTEPS 一起考虑。 c) 你需要输入文件(在初始运行期间生成的)，包括一个 IRF 输入文件，一个 MRF 输入文 件，并且可能还有一个 RRF 输入文件。 d) 你也需要为新的一组输出文件命名，确保所有的输入文件都是由相同的模拟运行所产生 的。 输出文件的控制内容控制打印输出文件的内容______________________控制输出文件内容的打印时，需使用关键字： a) *WPRN b) *OUTPRN. 这些关键字必须出现在输入/输出控制段中，也可能在以后参数改变时，出现在井的数据段 中。 *WPRN 控制打印频率，打印内容包括网格数据，段和租赁面数据，井的数据和计算方法控制 数据，例如牛顿迭代和时间步的收敛情况。 如果不要求在输出时打印网格及井的数据，则将打印频率设置为零。 例： *WPRN *WELL 0 *WPRN *GRID 0 *WPRN *SECTOR 08假如它们之中的某些不出现在数据文件中，缺省情况是在循环数据段中每个 *TIME 或 *DATE 关键字所表示的时间阶段打印 *GRID 和 *SECTOR 信息。对于 *WELL 缺省是在每个时间步打 印信息，这种缺省将会产生非常大的输出文件，能很快地将计算机设备的可用空间添满。 *OUTPRN 用于限制打印什么样的井数据，网格数据，油藏数据，以及多少性质表。实际上你 可以列出你想打印的网格数据类型。 井数据的处理差别相当大，你可以打印出关于井的全部数据或仅仅打印井的总结，使用 *OUT PRN *WELL *LAYER 可打印出所有井的各层信息，使用 *OUTPRN *WELL *RESERVOIR 打印油藏 条件的生产情况，使用 *OUTPRN *WELL *BRIEF 可对每口井印出一行总结，这也是缺省条 件。(SR2) 图形文件(SR2) (SR2)的内容控制_________________________为控制 SR2 文件系统的内容，使用： a) *WSRF b) *OUTSRF.这些关键字必须出现在输入/输出控制段中，也可能在以后参数改变时，出现在井的数据段 中。 *WSRF 控制网格数据，段数据和井数据的输出频率，这些信息可以以一定的频率输出。 如果不要求将网格及井的数据输出到 SR2 文件，则将频率设置为零。这可以用于减小文件的 输出量，然而你也可以在随后的井改变时对输出频率进行修改。 如果 *WSRF 不存在于数据段内，那么缺省条件为在每个时间步打印井的信息，当在井和循环 数据段遇到 *TIME 关键字时则输出 *GRID 和 *SECTOR 信息。可通过使用 *OUTSRF 关键字 控制输出信息量。 关键字组合 *WSRF *GRID 0 确保了在模拟结果文件中不写任何网格信息，在以后井的数据改 变时可对其进行修改。 *OUTSRF 用于限制输出那种网格数据，你可以要求在给定的网格区域输出确定的变量，对于 网格信息和井的信息可使用分别的变量表。网格系统描述_____________ 对网格系统进行描述时，你需要使用：9a) *GRID, b) *KDIR, c) *DI, d) *DJ, e) *DK, 使用 f) *DEPTH 或 g) *PAYDEPTH 或是 h) *DTOP, 和 i) *DIP.在上述关键字中，只有 *KDIR 和 *DIP 是可选择项，可以不出现在数据段内。 上述列出的关键字必须出现在油藏描述数据段中，并且位于 *NULL 和 *POR 关键字之前。 *GRID 描述使用的网格系统类型，有三种选择：规则直角坐标，变深度/变厚度坐标，径向圆 柱坐标。每种选择都要求输入各方向的网格数。 例： *GRID *CART 10 10 6 例： *GRID *VARI 10 10 6 例： *GRID *RADIAL 10 1 15 1)描述一个直角坐标，网格为10X10X6 2)描述一个变深度/变厚度坐标，网格与1)相同。 3)径向坐标系统用于锥进研究，网格为10X1X15。 *DI, *DJ 和 *DK 是要求的关键字，用于输入网格尺寸，在输入时必须使用数组读人选项。 例： *GRID *CART 10 10 12 *DI *CON 100.0 *DJ *CON 100.0 *DK *KVAR1025.0 2*50.0 3*40.0 75.0 3*40 2*50 例中采用的是规则的笛卡尔网格系统，I 和 J 方向的每个网格都是100米宽，而 K 方向的每 个层都具有相同的厚度，而各层的厚度互不相同。应当注意到，当使用 *KDIR *UP 关键字 时，你的数据是从最底层开始输入的。局部加密网格描述_______________ 使用 *REFINE 关键字描述加密网格的位置，也可和 *HYBRID 一起使用描述杂交加密网格， 杂交网格是在笛卡尔网格系统中用径向网格细分。关键字 *REFINE 必须出现在油藏描述段 中，并位于 *NULL 和 *POR 关键字之前。 *REFINE 要求给出加密网格在三个坐标方向的细分网格数。使用 *HYBRID 关键字，允许你将 一个直角坐标下的井网格，使用径向坐标进行细分。在网格加密时，必须使用 *RANGE 关键 字指出加密网格的范围。 例如：在一个 10X13X3 的规则笛卡尔坐标系统中，要将网格(1, 1, 3 )进行加密，在三个坐 标方向的加密网格数分别为2,3,2.其表示方式如下: *REFINE *RANGE 2 3 2 1:1 1:1 3:3对一个基本网格在任一坐标方向最多可划分为4个加密网格，如果你对不同范围内的网格采取 不同的细分形式，可顺序输入 *REFINE 关键字，并指明基本网格的正确位置。 对于使用 *HYBRID 关键字进行杂交网格加密，如果在不同范围采用不同的细分形式，两个细 分区域的相邻关系将受到某种限制(详见 *REFINE 关键字)。在某些情况下，细分程度不同的 区域之间至少要有一个不细分的基本网格将两个区域分开。同时也要注意到，在双孔隙度条 件下，不允许进行网格局部加密。 在变深度，变厚度坐标下可以进行局部网格加密，然而，对于每个网格来说，加密网格的划 分厚度对于每个基础网格是相同的。 如果加密网格的性质与对应的基本网格性质不一致，使用关键字 *RG 描述加密网格的性质， 否则，认为两者具有相同的性质。/ 双孔/双渗模型的使用___________________ 可以通过使用双孔隙度模型进行天然裂缝性油藏的模拟，在这些模型中，油藏被离散化为两 个搭配在一起的连续域（位于同一空间的两套网格〕，其中一个称作基岩，另一个叫裂缝。 假设基岩连续域是由在空间被裂缝隔离的基岩组成，这些基岩的尺寸在整个油藏中是变化 的，并且是裂缝间隔，方位和宽度的函数。在计算的网格中，基岩与裂缝之间的传导由一个11单独的流动项表示，通过油藏的流体流动由裂缝系统产生，这是流体流动的主要通道，在一 个有裂缝的网格，井始终是与裂缝连接的。 IMEX有四种不同类型的双孔隙度模型可以使用。当使用任何一种双孔隙度选项时，基岩和裂 缝的性质都必须确定，这通过在主关键字后使用 *MATRIX 或 *FRACTURE 修正因子进行。 例如：确定基岩和裂缝的孔隙度和渗透率，基岩孔隙度是 0.10 而裂缝孔隙度为 0.05，基岩 渗透率为 50.0 md，kv/kh = 0.10；裂缝渗透率为 500 md，kv/kh = 0.10。 在油藏描述段输入如下: *POR *MATRIX *CON 0.10 *POR *FRACTURE *CON 0.05 *PERMI *PERMJ *PERMJ *PERMI *PERMJ *PERMJ *MATRIX *CON 50.0 *MATRIX *CON 50.0 *MATRIX *CON 5.0 *FRACTURE *CON 500.0 *FRACTURE *CON 500.0 *FRACTURE *CON 50.0以相似的方式，可以完成对于基岩和裂缝网格设定相对渗透率表或采用IMPES/全隐式。 例：在开始将基岩网格设定为IMPES方式而裂缝网格采用全隐式方式，在井和循环数据段第一 个 *DATE 关键字之后，输入如下： *AIMSET *MATRIX *CON 0 *AIMSET *FRACTURE *CON 1 此外在确定使用的双孔隙度选项类型时，也必须确定计算形状因子的方法，IMEX 有两种有效 方法用于计算形状因子，它们分别基于 Warren 和 Root 模型或 Gilman-Kazemi 模型，请参 考用户手册和技术手册的有关段落近一步了解形状因子的两种计算方法。在数据文件的油藏 描述段中确定双孔隙度选项类型之后设定 *SHAPE *WR 以激活 Warren 和 Root 方法；相似 地使用 *SHAPE *GK 激活 Gilman-Kazemi 方法。 为了计算形状因子， IMEX 需要裂缝的几何形状信息，这通过确定裂缝在三个主要方向 (I,J,K)的间隔得到，裂缝间隔在整个油藏的空间内可以是变化的，油藏中的某些部分可以是 双孔隙度而其他部分可通过以设置裂缝孔隙度为零的方式变为单孔隙度。在数据文件的油藏 描述段中使用关键字 *DIFRAC, *DJFRAC 和 *DKFRAC 确定三个主要方向上的裂缝间隔，注意 如果确定一个非常大的裂缝间隔则说明形状因子，sigma 较小，因而基岩裂缝的传导将会降 低；确定小的裂缝间隔值表明基岩含有许多裂缝，因而基岩裂缝的传导将会增加。确定裂缝 间隔为零说明没有裂缝面垂直于那些坐标轴。注意裂缝间隔仅影响基岩裂缝的传导项，而不 影响基岩与裂缝的连接数。为了将油藏的某一区域设定为单孔隙度，必须将网格的裂缝孔隙 度置为零。注意为了将基岩或裂缝设为死结点，两者孔隙度都必须设为零，下面的用法是不 可能的： *NULL *MATRIX *CON 012或者 *NULL *FRACTURE *CON 0 这是因为 *NULL 应用于网格空间(在这种情况下为基岩和裂缝两者)而不是分别对基岩和裂缝 网格(有效网格)。 例：一个由 10x10x5 个网格组成的油藏模型。所有层都有裂缝，裂缝间隔在 I，J 方向为 50 英尺，而在 K 方向为 10 英尺。 在油藏描述段中输入： *DIFRAC *CON 50.0 *DJFRAC *CON 50.0 *DKFRAC *CON 10.0 层 3 和 4 不包含裂缝(可用单孔隙度系统代表)，相应地对数据进行修改，假设裂缝孔隙度 为 0.05。 *POR FRACTURE *IJK 1:10 1:10 1:5 0.05 1:10 1:10 3:4 0.0 四种不同的双孔隙度选项描述如下。在数据文件中只能使用一种类型的双孔隙度选项。 a) 标准双孔隙度 ------------油藏的流体流动通过裂缝网络产生，基岩网格的基本作用是作为源汇项，在油藏描述段通过 使用关键字 *DUALPOR 激活这一模型。 例如：使用标准双孔隙度模型并用 Gilman Kazemi 方法计算形状因子。 在油藏描述数据段中输入如下： *DUALPOR *SHAPE *GK b) 双渗透率 --------这个模型与标准的双孔隙度模型的不同在于每个基岩网格与裂缝网格和周围基岩网格两者都 连接，那么流体流动既通过裂缝网络也通过基岩网格。双渗透率选项存在连续的毛细管现象 的情况可能是重要的。在这些情况下，双渗透率对于存在自由气，油并且沿深度有很大变化 的油藏经常是重要的，通常只有在垂直 K 方向，基岩对基岩的传导才是重要的。通过在油藏 描述段使用 *DUALPERM 激活双渗透率选项，通过使用基岩传导率乘子可减小基岩对基岩的流 动或将其设为零。13例如：使用双渗透率模型以及 Gilman Kazemi 方法计算形状因子，仅在垂直方向设置基岩对 基岩的传导。 在油藏描述数据段输入如下数据： *DUALPERM *SHAPE *GK *TRANSI *MATRIX *CON 0.0 *TRANSJ *MATRIX *CON 0.0 *TRANSK *MATRIX *CON 1.0c) 子区域 --------这个模型是标准双孔隙度选项的一变形。它允许用户在垂直方向对基岩网格进行细分，其目 的是为了更精确地表示由基岩到裂缝的重力排驱过程，这在垂直方向是很重要的。每个网格 以确定数目进行细分，以此更精确地表示基岩网格内的流体压力和饱和度。对于裂缝并不需 要更高的分辨率，因此仅对基岩网格进行细分。在油藏描述段通过 *SUBDOMAIN ndiv 激活子 区域选项，这里的 ndiv 是每个基岩网格的细分层数。注意 ndiv 在这个油藏内是常数。 例如：将上面双孔隙度的例子修改为子区域方式，假设垂直细分数为 3。 在油藏描述数据段： *SUBDOMAIN 3 *SHAPE *WR 假设油藏模型由 10x10x5 个网格组成，所有层都有裂缝，裂缝间隔在 I，J 方向为 50 英 尺，而在 K 方向为 10 英尺。 将下述数据加入油藏描述段： *DIFRAC *IJK 1:10 1:10 1:5 50.0 *DJFRAC *IJK 1:10 1:10 1:5 50.0 *DKFRAC *IJK 1:10 1:10 1:5 10.0 d) MINC 方法 ---------14对于标准的双孔隙度概念的另一种扩展是由 Pruess 和 Narasimhan 提出的多重作用连续域 (MINC)方法。MINC 方法的主要优点是使用基岩网格的嵌套式离散化进行基岩与裂缝的传导计 算。这可以十分有效地描述流体的非稳定状况，而这在标准的双孔隙度模型中是经常被忽略 的。这种嵌套式离散方法是一维的，可描述压力，粘滞力和毛细管力，然而在这种一维的基 岩嵌套式细分方法中不考虑重力。通过在油藏描述段设定 *MINC ndiv 激活 MINC 选项，这 里的 ndiv 是每个基岩网格的嵌套层数。注意 ndiv 的值在整个油藏中是常数。 例如：将上面双孔隙度的例子修改为 MINC 方式，假设嵌套细分数为 3。 在油藏描述段中加入： *MINC 3 *SHAPE *WR 假设油藏模型由 10x10x5 个网格组成，所有层都有裂缝，裂缝间隔在 I，J 方向为 50 英 尺，而在 K 方向为 10 英尺。 在油藏描述段中加入下述数据： *DIFRAC *IJK 1:10 1:10 1:5 50.0 *DJFRAC *IJK 1:10 1:10 1:5 50.0 *DKFRAC *IJK 1:10 1:10 1:5 10.0总结： 为了激活双孔/双渗选项，你可以使用： a) *DUALPOR b) *MINC, c) *SUBDOMAIN, d) *DUALPERM, e) *SHAPE, f) *DIFRAC, g) *DJFRAC, and h) *DKFRAC15这些关键字必须出现在油藏描述段，这些不同的选项都是有效的，但在任何给定的数据文件 中只能使用其中一种。 如果使用了其中任何一种关键字，应将它们放在 *NULL 和 *POR 关键字之前。死结点的输入____________ 在给定的网格系统中，有两种方式可指出存在的死结点: a) *NULL b) *POR 它们必须出现在油藏描述数据段中， NULL 是可选择项，而 POR 无论如何必须出现在数据段 中。*POR 是用于确定孔隙度的关键字。 使用 *NULL 时，用 0 表示死结点，用 1 表示有效结点。在下面的例子中，表示 I 方向的 网格 1 到 4 ，J 方向的网格 1 到 3，K 方向的网格1 到 3 范围内是死结点，其余为有效 结点。 对于这个例子可以使用 *IJK 数组读人选项。 例: *NULL *IJK 1:10 1:10 1:4 1:31:3 1:31 0可以看出上述例子中的第二行覆盖了第一行。 *NULL 是可选择项，如果不输入，则假设所有 结点为有效结点。 *NULL 的设定始终覆盖 *POR 的设定，假如对于一个被 *NULL 设定的死结点，即使用 *POR 对此结点设置一个非零的孔隙度，也将被程序忽略。 当有效结点设为非零值时，也可通过 *POR 用零孔隙度指出死结点。 前面的例子同样可以使用 *POR 代替: 例: *POR *IJK 1:10 1:10 1:4 1:31:3 1:30.3 0.0在双孔/双渗模型情况下，需要对基岩和裂缝分别输入孔隙度值，必须先输入基岩的孔隙度 值，然后输入裂缝系统的孔隙度，对于其他数据的输入过程也采用同样的顺序。 例: *POR *MATRIX *IJK161:10 1:4 *POR 1:10 8 *MOD 81:10 1:3 0.3 1:3 1:3 0.0 *FRACTURE *IJK 1:10 1:3 0.0 7:9 1:2 0.4 7:8 1 = 0.45这个例子同时也说明了 *MOD 关键字的使用，它用来修改某些网格的性质，将孔隙度由 0.40 改变为 0.45。 在双孔隙系统中，只有当基岩和裂缝的孔隙度都为零时，才将它作为死结点处理，在一般情 况下，基岩和裂缝的孔隙度可以一个设为零值，而另一个不为零。水区选项的使用______________ 在 IMEX 中模拟水区的公式来自 Carter 和 Tracy 的“一种计算水侵量的改进方法”。这些 公式是对 Everdingen 和 Hurst 公式的一种近似，请参考 Van Everdingen 和 W. Hurst 的 “对于油藏流动问题的拉普拉斯变换应用”和 L. P. Dake 的“油藏工程基础”第九章。 建立水区模型时，可以使用下述关键字: a) *AQUIFER, b) *AQPROP, c) *AQLEAK d) *AQFUNC. 这些关键字放在油藏描述数据段中，它们完全是可选择的，如果使用这些选项，必须将它们 放在 *NULL 和 *POR 之后。 关键字 *AQUIFER 用于激活水区选项，并通过子关键字 *BOUNDARY *BOTTOM 和 *REGION 确 定水区的位置。 *AQUIFER *REGION i1:i2 j1:j2 k1:k2 *IDIR 说明水区与i1:i2 j1:j2 k1:k2 所确定的区域 的网格连接，*IDIR 用于确定水区与 I 方向的垂直面连接，对于一个网格 i,j,k 水区与 这个网格和网格 i+1,j,k 的边界面连接。 *AQUIFER *BOUNDARY 用于将水区与油藏边界上的所有网格连接。 可利用关键字 *AQPROP 后面跟水区的厚度，孔隙度，渗透率，半径和角度确定水区的性质。17*AQPROP thickness porosity permeability radius angle 模拟软件计算厚度，半径和角度的缺省值，为了使用这些缺省值，请在适当的位置输入 0.0。 Carter 和 Tracy 的公式要求使用无因次压力影响函数 P(td) 作为无因次时间 td 的函数， 这个函数可以使用关键字 *AQFUNC 确定。使用的缺省无因次压力函数是由 Van Everdingen 和 Hurst 对于定边界流量解和无限大水区半径所给出的无因次压力函数。对于有限范围水区 的影响函数可在相同的参考资料中发现。请注意 Carter 和 Tracy 的公式要求使用一个无因 次压力影响函数 P(td) 而不是无因次流量影响函数 Q(td)，后者通常用于对边界问题计算水 侵量。 *AQLEAK 选项允许对解析型水区模型使用水侵量负值，即当油藏压力超过水区压力时允许外 溢。既然油藏的外溢是通过解析方法模拟的，那么就有可能当与水区连接的网格有水外溢 时，水区没有可动水，所以当使用 *AQLEAK *ON 时应特别小心。因此对于在模拟过程中预料 油藏压力会明显上升的数据模型，强烈地建议使用网格模拟水区。拟混相选项的使用_______________ 可通过使用 *MODEL *MISCG 或 *MODEL *MISNCG 两种关键字组合来定义拟混相模型，它们的 区别在于前者包括了驱动气，而后者没有包括。这些关键字必须出现在数据文件的组份性质 数据段内。 当你使用拟混相模型时，要求将下述附加的关键字包括在你的数据文件中； a) *PVTS, b) *DENSITY *SOLVENT, c) *OMEGASG, d) *MINSS, e) *GORINT (仅用于 *MODEL *MISCG 情况) 以上关键字必须位于组份性质数据段中。 f) *SWT, 在这里要求输入毛细管压力和残余油饱和度。这一关键字 必须出现在岩石－流体数据段中。 g) *PBS; 这个关键字必须出现在初始条件段中。 h) *INCOMP *SOLVENT *GLOBAL,18i) *OPERATE *SOLVENT, 和 j) *ALTER, 在改变溶剂的注入量时有可能使用这一关 键字，h),i) 和 j) 必须出现在井的数据段中。注聚合物模型的使用_________________ 使用关键字组合 *MODEL *POLY 或 *MODEL *POLYOW 定义注聚合物模型，前者用于模拟油， 气，水和聚合物的流动，而后者用于模拟不存在气相流动或者溶解气不变化的条件下注聚合 物的情况。这些关键字必须位于组份性质数据段中。 当你使用聚合物选项时，在数据段中需包括如下附加关键字。a) *PADSORP (仅用于 *MODEL *POLY), b) *PMIX (仅与 *MODEL *POLY 一起使用), c) *PVISC, d) *PREFCONC, e) *PPERM. 以上这些关键字必须位于组份性质数据段中。 f) *DISPI, g) *DISPJ, h) *DISPK. 这些关键字必须位于岩石－流体数据段中。 i) *INCOMP *WATER, 后面跟初始聚合物浓度。 j) *ALTERCP. 上述关键字必须出现在井数据段中。19程序执行时间长或时间步长太小问题_________________________________ 当遇到自然排列的数值计算问题时，使用关键字组合 *WPRN *ITER *MATRIX 重新运行程序是 很有帮助的。 这样便打开了矩阵收敛以及牛顿迭代收敛诊断程序。 收敛失败可能是由于: a) 内部(线性求解)迭代收敛失败。 b) 由于时间步截断引起的牛顿迭代不收敛。 c) 物质平衡错误。 如果你发现输出文件中频繁出现&迭代例程收敛失败&，采用下述方法重新尝试: 1. 采用更小的时间步长。通过使用 *DTMAX设 置较小的最大时间步，或使用 *NORM *PRESS 以及 *NORM *SATUR 降低每一时间步内允许的压力，饱和度变 化值以达到减小时间步的目的。 2. 使用 关键字 *ITERMAX 增加最大迭代步数。或者， 3. 使用 *SDEGREE 增加因式分解的度，但应注意到这种方法会增加存储需要。 如果在牛顿迭代的第一或第二步不收敛，而至少在最后一步是收敛的，则不是一个严 重问题。 在迭代过程中某些基本变量的因子超过了标定的变化范围，就会产生压力或饱和度负 值这样的非物理值，牛顿迭代就会超过确定的最大次数。 如果问题是由最大允许变化引起的，并且不经常产生这种问题，这个问题就不是十分重要 的。如果发生大量的时间步截断现象，采用下述方法加以改进： 4. 对岩石的和PVT的曲线进行检查是否存在非线性化，不连续，以及跳跃点，这些 曲线应当是平滑的。 5. 检查是否正确地描述了网格及其他的性质。 6. 检查确定的井生产限制。最好始终对注入井给定最大井底压力，对生产井给定 最小井底压力。 7. 如果不收敛是由于超过限定的牛顿迭代次数，使用关键字 *NEWTONCYC 增加牛 顿迭代循环次数。如果迭代超过限定次数是由于数值振荡引起的，可在输出文20件中看到某些网格的气相反复出现或消失，这时采用(1)和(4)的方法是解决此 类问题的较好途径。 8. 使用关键字 *NCUT 增加时间步截断数。 9. 在油藏的某些区域或整个油藏采用全隐式方法求解。如果使用缺省的转换临界 值， *AIM *STAB 只对隐式网格的相邻点作解法转换检查，所以如果在油藏 中的某些地区产生剧烈变化，而这些地区又不与井相邻，则需要将这些地区设 置为隐式求解。也能使用 *AIM *STAB *AND－THRESH 选项用稳定性限制检查井 的邻近网格和所有使用阈值限制的显式网格。 10. 确保在使用自适应隐式方法时用了 *AIMWELL *WELLNN 关键字，对于 *AIMWELL 的缺省是只将井网格设置为隐式。 11. 确保油藏网格的孔隙体积在合理值之内。当非常小的网格与大网格连接时会引 起强烈的振荡，使用 *PVCUTOFF 将小网格变为死结点在许多情况下能消除这个 问题。 这种情况的产生主要是下述原因: a) 当不使用垂向初始化平衡计算时，即使所有井都不打开，有时也会造成初始 压力和饱和度发生很大变化，在这种情况下，应使用全隐式方法求解。 b) 当气顶存在时，如果有较大的气锥产生，应当将气顶底部层位设为全隐式求 解，至少应将气锥产生地区设为全隐式。 c) 当某些网格具有相当高的渗透率值时，很小的压力变化也会造成饱和度剧烈 变化，应将这些地区的网格设为全隐式求解。在高渗透率地区，建议使用 0.1 kPa 作为压力收敛容限。 如果收敛容限与每个时间步的标定变化相比太大就会造成物质平衡错误，检查收敛容限使其 小于标定值。 在大多数情况下，迭代过程中允许变化的缺省值都是合适的，但在某种情况下，比如当你模 拟裂缝或水平井时，最好使用较小的值。对于模拟锥进问题，同样也建议使用较小的允许变 化值。 当使用 *WPRN *ITER 时，输出文件中包括某些迭代变量的定义，如下: kcyc － 牛顿循环计数。 Dpmx － 一个时间步的最大压力变化值。 iblk － 网格数。 dpbmax － 一个时间步的最大泡点压力变化值。21dsomax － 一个时间步的最大油饱和度变化值。 dsgmax － 一个时间步的最大气饱和度变化值。 dswmax － 一个时间步的最大水饱和度变化值。 iconv － 收敛检查计数。 nitr － 子循环中的迭代次数。 nimp － 隐式求解网格数。 omega － 如果第一个 omega 很小，如 1.0E-3 则迭代过程很难收敛。 rms － 残差平方和。 rmsi － 初始残差平方和。 rsm/rmsi － 如 rms/rmsi 小于 1.0E-6 或者当所有当前值小于收敛容限与相对容 限的乘积时，则线性解收敛。单相油藏的模拟_______________ 在气水两相或单相气藏模拟干气时: 1. 使用 *MODEL *BLACKOIL 关键字。 2. 对于 *PVT 中的油体积系数，气油比，油粘度使用合理值，在 MXSPE1.DAT数据 文件中可看到例子，这些关键字必须位于组份性质数据段中。 3. 按下述步骤建立气水界面: a. 使用 *VERTICL *BLOCK_CENTER *WATER 关键字。 b. 在 *SWT 和 *SLT 表中，分别将油水和油气毛细管压力置为零。 c. 使用 *DWGC 设置气水界面。 上述关键字必须位于初始情况数据段中。 4. 采取下述步骤，以确保残余油饱和度 sorm 和 sorg 为零:22a. 输入油水相对渗透率表，输入的第一个 *SWT 饱和度为 Swc，输入的最后 一个 *SWT 饱和度为 (1-Sorw)。以确保最后一个 *SWT 输入为 1.0 的方 式确保 Sorw 是 0.0。 b. 在你的油气表中，确保由表中计算出的 Sorg 是零。有四种可能的方法输 入气液相对渗透率表，并且这四种方法可确保 Sorg 等于零，这四种方法 如下： 1) 使用 *SGT，而不使用 *NOSWC 选项：输入产生 Krog 零值的第一个含 气饱和度为 1-Sorg-Swc。确保这个输入为 1-Swc。 2) 使用 *SLT，而不使用 *NOSWC 选项：输入产生 Krog 零值的第一个液 相饱和度为 Sorg＋Swc。确保这个输入为 Swc。 3) 使用 *SGT，也使用 *NOSWC 选项：输入产生 Krog 零值的第一个含气 饱和度为 1-Sorg。确保这个输入为 1.0。 4) 使用 *SLT，也使用 *NOSWC 选项：输入产生 Krog 零值的第一个液相 饱和度为 Sorg。确保这个输入为 0.0。 步骤 4a 和 4b 确保了水区中的残余油饱和度为零。 这些关键字必须位于用户数据文件的岩石流体数据段中。水平井_________ 在 IMEX 中可以容易地使用下述方法模拟水平井。 这种方法是将井模拟为一个线源(注入)和汇(产出)，这种方法忽略了井筒的摩组压降以及液 体的滞流影响。通过使用 *XFLOW-MODEL *FULLY-MIXED 层间窜流模型考虑井筒内的层间窜流 是很重要的， 对于生产井和注入井采用相同的输入系列，你的数据文件在开始时包括： a) *WELL b) *PRODUCER c) *OPERATE 以定压(井底压力)限制开始，使用 *MAX 。 d) *GEOMETRY 你可以使用这个关键字设置井筒方向。对于水平井，你需要使用 *I 或 *J 方向。23e) *PERF 此关键字适于水平井和斜井，记住 *GEO 与它一起使用。 *GEOMETRY and *PERF 的使用会产生井生产指数的输出。运行这个数据文件并观察产量的输 出。 将 *GEOMETRY 从数据段中去掉，使用 *PERF 关键字直接输入井的生产指数，然后重新运 行，调整井的生产指数，直到你得到所要求的产量。 当你得到这一产量后，将他作为主要的产量限制，重新运行这一数据段。 使用 *FLOW－TO *FLOW－FROM 层关键字可进行多底水平井的模拟。垂直平衡计算_____________ IMEX 目前对于油藏的初始化提供了 7 种不同的方法。 (1) *USER_INPUT (2) *VERTICAL *BLOCK_CENTER *WATER_OIL (3) *VERTICAL *BLOCK_CENTER *WATER_GAS (4) *VERTICAL *BLOCK_CENTER *WATER_OIL_GAS (5) *VERTICAL *DEPTH_AVE *WATER_OIL (6) *VERTICAL *DEPTH_AVE *WATER_GAS (7) *VERTICAL *DEPTH_AVE *WATER_OIL_GAS 下面将对这些选项进行描述： *USER_INPUT: ============ 这个选项用于直接确定每个网格的压力和饱和度值。 下述关键字用于这个选项，它们必须位于初始条件段。 a) USER_INPUT b) *PRES, (压力)24c) *SW (含水饱和度，如果使用两相模型 *MODEL *OILWATER，则不 需要输入) f) *SO (含油饱和度) d) *PB 或 *PBT (泡点压力) e) *PBS (溶剂的泡点压力，如果使用任何一种拟混相模型) 例: *INITIAL *USER_INPUT *PRES *CON 3400.0 *PB *CON 2500.0 *SO *CON 0.5 *SW *CON 0.2 在先前的 93.10 版本中使用关键字 *VERTICAL *OFF 可将这一选项激活。IMEX 依然接受这 些关键字。 使用这个选项可能会引起流体的初始分布不平衡，这可能造成在最初的时间步时有大量的流 体流动。 这个选项的典型使用情况是，模拟并不是从初始情况启动运行，而是从另一个模拟运行之 后。 *VERTICAL *BLOCK_CENTER *WATER_OIL 或 *VERTICAL *BLOCK_CENTER *WATER_GAS 或 *VERTICAL *BLOCK_CENTER *WATER_OIL_GAS ====================================== 这些选项用于根据油水，油气，和气水界面值以及在一个参考深度的压力值进行重力，毛细 管力平衡计算。将全网格的饱和度设置为与网格中心值相等。 *VERTICAL *BLOCK_CENTER *WATER_OIL 用于油藏仅存在油水两相时，使用关键字 *DWOC 确 定油水界面深度。 *VERTICAL *BLOCK_CENTER *WATER_GAS 用于油藏仅存在气水两相时，使用关键字 *DWGC 确 定气水界面深度。 *VERTICAL *BLOCK_CENTER *WATER_OIL_GAS 用于油藏存在油气水三相时，使用关键字 *DWOC 和 *DGOC 确定油水和油气界面深度。下述关键字用于这些选项，它们必须位于初始条件段。 a) *REFDEPTH (参考深度)25b) *REFPRES (参考深度的压力) c) *PB or *PBT (泡点压力) d) DWOC (油水界面) e) DWGC (油气界面) f) DWOC and DGOC (油水和油气界面) 在先前的 93.10 版本中使用关键字 *VERTICAL *ON 可将这些选项激活。IMEX 依然接受这些 关键字。 例: *INITIAL *VERTICAL *BLOCK_CENTER *WATER_OIL_GAS *PB *CON 2500.0 **泡点压力在整个油藏是常数。 *REFDEPTH 900.0 *REFPRES 3000.0 *DWOC 1250.0 *DGOC 788.0 对于这些选项，对于一个给定网格的饱和度值由此网格中心的饱和度值确定，在这种方法 中，例如，假如一个网格其中心略低于油水界面深度，这一网格的含水饱和度将等于油水界 面下含水饱和度的值。 *VERTICAL *DEPTH_AVE *WATER_OIL 或 *VERTICAL *DEPTH_AVE *WATER_GAS 或 *VERTICAL *DEPTH_AVE *WATER_OIL_GAS ====================================== 这些选项也用于根据油水，油气，和气水界面值以及在一个参考深度的压力值进行重力，毛 细管力平衡计算。 与*VERTICAL *BLOCK_CENTER 选项相反，对于一个给定网格的饱和度采用饱和度的网格体积 平均值，而不是简单使用网格中心的饱和度值。在这种方法中，例如，假如一个网格其中心 略低于油水界面深度，网格的含水饱和度被设置为网格体积平均含水饱和度，并不是简单采 用油水界面下的含水饱和度值。 下述关键字用于这些选项，它们必须位于初始条件段。 a) *REFDEPTH (参考深度) b) *REFPRES (参考深度的压力)26c) *PB, *PBT (泡点压力) d) *DWOC (油水界面) e) *DWGC (油气界面) f) *DWOC, *DGOC (油水和油气界面)例如: *INITIAL *VERTICAL *DEPTH_AVE *WATER_OIL *PB *CON 2500.0 **在整个油藏泡点压力是常数. *REFDEPTH 900.0 *REFPRES 3000.0 *DGOC 788.0定义多个 PVT 区__________________ 在 IMEX 中可以容易地生成多个 PVT 区，这些关键字与它们的定义在一起位于初始情况段的 流体模型数据段中。 当定义多个 PVT 区(MPR)时，关键字的顺序是至关重要的，并且在生成模型时可能会造成混 乱，在这一段中我们将试图澄清多个 PVT 区的使用。 流体模型数据段 1) PVT 表有效的输入方式有，*PVT *PVTLO 或 *DIFLIB，并包括 PVT 表中的 *CO，使用其 中一种方式输入所有的 PVT 表。 2) 一旦定义所有 PVT 表，就要包括所有油和气的密度(比重)关键字。对每个表要求有一 组。PVT 区与每组关键字的结合顺序为从 1 到最大，例如： *DENSITY *DENSITY *DENSITY *DENSITY *DENSITY *DENSITY *OIL *GAS *OIL *GAS *OIL *GAS &#39;用于 &#39;用于 &#39;用于 &#39;用于 &#39;用于 &#39;用于 pvt pvt pvt pvt pvt pvt 区 区 区 区 区 区 1 1 2 2 3 3 的值&#39; 的值&#39; 的值&#39; 的值&#39; 的值&#39; 的值&#39;注意 *GRAVITY *GAS 关键字可以代替 *DENSITY *GAS 用于任何区域。273) 现在可以输入 *COT 表( 如果需要，则假设在 PVT 表中没有输入 *CO )。象上面的 2) 一样，对于每个 PVT 区应有一个单独的 *COT 表。第一个表对应于 PVT 表 1，第二个表对 应于第二组 PVT 并以此类推。