Secciones RUNSPEC, GRID y EDIT

Sección RUNSPEC

Ésta es la primera sección del simulador EBO y tiene dos funciones fundamentales que son asignar memoria y especificar el carácter básico del modelo. La primera es la memoria RAM para los componentes de la simulación como los pozos, la data, etc., es decir, en cuánta memoria RAM se debe subdivir internamente para cada componente. Desde que se creó ECLIPSE, éste se ha ido modificando y asigna tanta memoria como sea necesaria para simular. El simulador usa la memoria paso a paso a medida que lee el archivo que contiene los datos de entrada, de estos datos algunos ocupan poca memoria como las tablas PVT y las de permeabilidad, en cambio la malla del yacimiento sí ocupan bastante memoria. La segunda función es para establecer la fecha de inicio de la simulación.

Los keywords más usados en esta sección son TITLE, DIMENS, FIELD (para indicar las unidades en que va a trabajar el simulador), OIL, WATER, DISGAS (estos tres últimos representan las fases presentes en el yacimiento), WELLDIMS (en el que se colocan algunas características de los pozos), START, AQUDIMS (keyword asignado para las propiedades del acuífero y es opcional porque puede ser descrito más ampliamente en otra sección), TABDIMS (opcional).

Otro keyword perteneciente a RUNSPEC es PARALLEL que permite que conjuntos de datos sean distribuidos a procesadores para lograr una simulación más rápida. El usuario puede cambiar el número de procesadores de acuerdo a los recursos disponibles.

Sección GRID

La transmisibilidad es una propiedad compartida entre celdas conectadas, que consiste en el flujo de fluidos entre esas celdas. El simulador usa la transmisibilidad y el volumen poroso de las celdas para calcular el flujo de fluidos de cada fase, en cada celda y para cada paso de tiempo; pero para hacer esto son necesarios ciertos datos que son proporcionados por el usuario en la sección GRID. Entonces las propiedades obligatorias que deben ser suministradas aquí son: las dimensiones y profundidades de la celda, la porosidad, la permeabilidad y el espesor neto (auque si no se tiene este dato, Eclipse asume 1), estas tres últimas propiedades están referidas al centro de la celda. La transmisibilidades también son necesarias para calcular el flujo en las direcciones X, Y y Z (en caso de que el sistema usado sea cartesiano), y estas se ven influenciadas por la geometría de las celdas.

Tipos de Mallas: EBO dispone de cuatro tipos de mallas, las cuales son: corner point, block-centered, radial y unstructured. Las geometrías corner point y block-centered son llamadas modelos cartesianos normalmente. Las geometrías NO se pueden mezclar para una misma data porque cada una tiene su método particular de calcular las transmisibilidades, salvo que sea un caso extremo.

• Corner Point: las celdas de esta geometría pueden tomar un sin número de formas y es útil para facilitar la simulación de estructuras geológicas complejas, además de permitir el flujo parcial entre celdas. Esta geometría es más compleja que la block centered y su data es mucho mayor, para lo cual se usa un preprocesador. Los keywords utilizados son COORD y ZCORN.
• Block-centered: las celdas son rectangulares; los topes y las bases son horizontales y los lados verticales, los lados forman un ángulo de 90° entre sí, por ello la data es relativamente pequeña. La celda (1,1,1) está conectada a la (1,2,1) a pesar de la localización espacial de estas celdas. Los keywords usados son DX, DY, DY y TOPS. En esta geometría no se requiere de un pre-procesador a diferencia de Corner point, pero su desventaja es que las conecciones entre celdas son incorrectas cuando hay presencia de fallas (porque los modelos geológicos son simplificados) y en consecuencia, el usuario debe modificar la transmisibilidad.
• Radial: este tipo de geometría se usa mayormente en los estudios cercanos al pozo y los keywords correspondientes son DR, DTHETA y DZ.
• Unstructured: este tipo de malla siempre es creada usando el pre-procesador FloGrid; en el que el volumen poroso, la transmisibilidad y el orden de las celdas son pre-procesados. Se usa el keyword PEBI en Eclipse para indicar que la geometría de la malla es unstructured.

Por otra parte, para no perder tiempo calculando el flujo de fluidos en celdas sin importancia, hay una serie de keywords que le permiten al usuario agrupar estas celdas como inactivas, lo que hace el simulador es asignarle el valor cero al volumen poroso de estas celdas. Entre ellos están: ACTNUM, MINPV y PINCH. Por ejemplo ACTNUM indica de manera explícita el comportamiento de la celda: 0 indica si es inactiva y 1 si es activa.

Definir las Propiedades de la Celda: los keywords correspondientes a dichas propiedades requieren un valor por celda (aunque sea inactiva) y en cada dirección. Hay varias maneras de definir estas propiedades. Es importante mencionar que los valores de la propiedades deben estar explícitos en EBO. Por ejemplo, si existe una ecuación que permite calcular la permeabilidad a partir de la porosidad, esta debe ser calculada primero; esto generalmente se hace con un pre-procesador y luego estos datos se cargan al archivo de datos con el keyword INCLUDE.

Para asignar los valores repetidos a cada celda se usan los asteriscos (*) y algunos de los operadores más usados son EQUALS, BOX y COPY. Por ejemplo:

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GRID

EQUALS

'PORO' 0.3/

'PERMX' 100/

'PERMX' 50 1 3 1 3 2 2/

/

BOX

1 4 1 4 1 1/

PORO

16*0.3/

PERMX

200 50 40 150 ............ 80 90/

ENDBOX

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Para el caso de EQUALS, en PORO se le asigna el valor de 0.3, luego se le asigna el valor de 100 a la permeabilidad en el eje x. En caso de querer cambiar este valor sólo en algunas celdas, en la línea siguiente escribo el keyword correspondiente entre comillas, luego el nuevo valor y los argumentos siguientes son las celdas que tomarán este valor. En este caso el nuevo valor de PERMX es 50 desde i1=1 hasta i2=3, j1=1- j2=3 y k1=2-k2=2. Note que el valor de porosidad y el primer valor de PERMX son asignados para todas las celdas (valores por defecto).

Para el keyword BOX, primero que nada se debe estar pendiente de "cerrar esa caja con un ENDBOX, porque si no tendríamos un error". Luego de BOX se definen las celdas que componen la caja, en este caso desde i1=1 hasta i2=4, j=1-j=4 y z1=2-z2=2. Después se le asigna el valor de la porosidad a estas 16 celdas, multiplicando el número de celdas por la porosidad (escribirlo en ese orden). Para PERMX se le asigna un valor de permeabilidad a cada celda que va en el siguiente orden: (1,1,1); (2,1,1); (3,1,1);(4,1,1); (1,2,1);(2,2,1);(3,1,1),(4,2,1);...(4,4,1), son 16 valores de permeabilidad.

Cálculo de las Transmisibilidades: generalmente la simulaición se realiza cuando el flujo ocurre entre celdas con una conexión directa o entre celdas adyacentes. Pero hay casos donde hay flujo entre celdas con índices I,J o K no vecinos, como por ejemplo cuando una celda se subdivide en varias celditas, entonces habrá flujo entre la celda que está al lado de la original y las pequeñas celdas en las que fue subdividida esta. Eclipse asigna automáticamente una NNC (non-neighboring) en cualquier momento cuando una celda corner point hace contacto con otra celda cuyos índices I,J,K no son adyacentes.

Los NNC se aplican cuando hay fallas, acuíferos, modelos radiales, inconformidades y pinchouts (cuando un grupo de celdas con un mismo índice i, j o k que va disminuyendo hasta desaparecer estas celdas).

Reportar Resultados: para reportar resultados de la sección GRID en el archivo PRT se usan:

• RPTGRID: solicita el reporte de muchos keywords, incluyendo ALLNNC.
• BOUNDARY: que limita la salida de datos en el archivo PRT a ciertas celdas.

Si se quiere tener una vista 3D de los resultados, se usan los siguientes keywords:

• GRIDFILE: para datos geométricos (*.egrid)
• INIT: para propiedades estáticas (*.init)

En líneas generales, en la sección GRID se proporciona la data necesaria para calcular el volumen poroso, las transmisibilidades, profundidades del centro de las celdas y las conexiones directas y no vecinas.

Sección EDIT

Como se mencionó en el artículo anterior, la sección EDIT es opcional y está destinada a modificar o editar la información suministrada en la sección GRID. También se mencionó que a medida que el simulador va leyendo la información, va verificando que la misma sea lógica; luego de este proceso, las propiedades calculadas en GRID pueden ser ajustadas por el usuario, pero de allí en adelante, los datos a partir de los cuales fueron calculadas las propiedades no puede ser modificados. Es en este caso donde es útil la sección EDIT; para modificar los volumenes porosos, transmisibilidades, las profundidades en el centro de la celda y las NNC. Los keywords correspondientes son PORV, TRAN y DEPTH, respectivamente.

Los operadores que se pueden usar en esta sección son: MULTIPLY, BOX, EQUALS, COPY, ADD, etc.