Computer Modelling Group, Ltd.
TUTORIAL 2011
“Análisis de Sensibilidades”
Builder, Stars, Cmost
CMOST – Análisis Análisis de Sensibilidades Un análisis de sensibilidad (SA) se utiliza para determinar la variación total de los resultados de simulación bajo diversos valores de parámetros y/o que parámetros tienen mayor efecto sobre los resultados de simulación. Los resultados pueden ser utilizados en otras aplicaciones como Cotejo Histórico, Optimización o Análisis de Incertidumbre, estos ayudaran a determinar cuáles parámetros y que rango de variación deben ser aplicados, también cuales parámetros deben ser considerados para el cotejo histórico y cuáles pueden ser eliminados para simplificar los cálculos y tiempos del estudio.
Haga doble clic en el Icono de CMG para acceder al “Launcher”
Abra el archivo de datos “Tutorial_STARS_MOD01.dat” ubicado .dat” ubicado en la carpeta 4-Stars, en
.
Builder y determine los parámetros a examinar en el análisis de sensibilidades, usted puede seleccionar todos los parámetros que desee. desee. En este ejemplo, se evaluaran evaluaran las siguientes variables:
Compresibilidad de la roca Permeabilidad I (Horizontal) Permeabilidad K (Relación Kv/Kh) Porosidad Modificador del Volumen Poroso (VAMOD) Curvas de Permeabilidades Relativas (Exp. Corey) Saturación de gas critica
IMPORTANTE: como la porosidad, es un arreglo, es decir, no es un valor constante, constante, antes de comenzar CMOST tenemos que crear un modificador (MOD) para la propiedad.
2
En BUILDER, seleccione la propiedad POROSIDAD y luego presione el icono “Edit Reservoir Property”
Manteniendo el botón izquierdo del mouse presionado, seleccione todo el grid y al soltarlo aparece la siguiente pantalla, en la cual coloque en: (*) Multiply Current VAlue by , 1, active las opciones All layers though grid y Automatically add date, time and user.
Presione OK, y sálvelo.
3
Para variar la saturación de gas critica , primero hay que crear el comando en Builder. En
Builder, vaya a la sección “Rock-Fluid” y haga doble clic en Rock Fluid Types, vaya a la pestaña “Relative Permeability End Points”, seleccione Critical Gas Saturation (SGR) y cambie a “Overwrite tabla value” y coloque 0.03 y OK.
Salve el archivo como,
con el nombre: (Tutorial_STARS_SA.dat) en la carpeta “5-
CMOST_SA”, córralo y grafique los resultados.
4
Salve el session file como: tutorial_stars_sa.ses , en la carpeta “5-CMOST_SA”.
Abra CMOST Studio/ New y seleccione la operación que Usted desea hacer, en nuestro ejercicio seleccionaremos Sensitivity Analysis.
Luego de observar los resultados, se puede observar que todavía es necesario trabajar en el cotejo histórico para mejorar los resultados. Para lograr unos mejores resultados, se utilizara la herramienta CMOST.
En Base IRF File Name , busque el archivo “Tutorial_STARS_SA.irf ”, en la carpeta 5-CMOST-
SA y OK.
Los archivos .irf leen los resultados generados en las corridas de IMEX o STARS, en CMOST este archivo es utilizado para comparar los resultados de CMOST con la corrida original.
5
En la pestaña General Properties , en CMOST unit system , seleccione “Field”, en Base data
set, se busca el archivo “Tutorial_STARS_SA.dat” en la carpeta 5-CMOST-SA.
Partiendo del archivo .dat de la corrida original, se crea un archivo de extensión .cmm (Master dataset) que contiene todas las variables a evaluar en lenguaje CMOST, en este tutorial se dejara en blanco, porque será creado utilizando Builder.
En Base sesión file (no es necesario), se coloca el archivo “ tutorial_stars_sa.ses”, que se encuentra en la carpeta 5-CMOST-SA.
Note que el símbolo de General Properties tiene un círculo rojo, esto se debe a que todavía no se ha creado el master dataset.
6
Si no ha creado, el master dataset usando el editor de texto (es lo común), entonces haga clic en la pestaña “Parameters” y luego clic en “Builder”
.
Responda “SI” a la pregunta si quiere cerrar el archivo en CMOST studio y vuelva a responder “SI” para guardar los cambios.
El programa abrirá Builder y automáticamente aparecerá la pantalla “CMOST Parameters Selection”.
Ahora se importan las variables desde el dataset. Haga clic en
.
7
En la ventana “CMOST Parameters Selection Wizard”, donde se importan las variables desde el dataset, seleccione la opción “Select parameter from dataset” y luego Next.
En “CMOST Parameters Selection Wizard”, expanda las opciones donde aparecen las secciones de Builder y busque uno a uno los parámetros a variar, luego haga clic en el valor a variar , en Parameter name cambie el nombre si lo desea y coloque los rangos (max. y
min.) a continuación:
Compresibilidad de la roca
Permeabilidad I
Permeabilidad K
Porosidad
VAMOD
Saturacion de Gas Critica
CPOR
PERMI
PERMK
PORO
VAMOD
SGR
Minimo
7E-06
0.5
0.4
0.95
5
0.03
Maximo
7E-04
2.5
0.8
1.05
50
0.05
8
Obteniendo a la final la siguiente pantalla:
9
Importante: en esta parte del tutorial, se deben guardar los dos archivos, .cmm y .cmt (coloque Tutorial_STARS_SA.cmt y Tutorial_STARS_SA.cmm).
Abra el archivo “Tutorial_STARS_SA.cmm” en un editor de texto y verifique que todas las variables fueron modificadas con la condición cmost, si algún parámetro no se modifico, hágalo, directamente en el dataset.
Luego haga clic en “OK” y cierre Builder sin salvar .
Solo faltaría cargar la variación de las curvas de permeabilidades relativas (2 sets), para eso, tendremos que manipular el archivo Tutorial_STARS_SA.cmm.
1
0.8
0.6
0.4
0.2
0 0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
Original (Krw)
Original (Kro)
Curva 1 (Krw)
Curva 1 (Kro)
Curva 3 (Krw)
Curva 3 (Kro)
0.9
1
10
Abra el archivo Tutorial_STARS_SA.cmm con un editor de texto y borre la sección de la curva de permeabilidades relativas petróleo – agua, desde SWT hasta 1 1 0 y copie en el mismo lugar, lo siguiente: ROCKFLUID RPT 1 WATWET **$ Sw krw krow SWT 0.2 0 1 0.225 0.000976562 0.878906 0.25 0.00390625 0.765625 0.275 0.00878906 0.660156 0.3 0.015625 0.5625 0.325 0.0244141 0.472656 0.35 0.0351562 0.390625 0.375 0.0478516 0.316406 0.4 0.0625 0.25 0.425 0.0791016 0.191406 0.45 0.0976562 0.140625 0.475 0.118164 0.0976563 0.5 0.140625 0.0625 0.525 0.165039 0.0351563 0.55 0.191406 0.015625 0.575 0.219727 0.00390625 0.6 0.25 0 0.8 0.5625 0 1 1 0 **$ Sl krg krog SLT 0.2 0.3 0 0.3 0.225333 0 0.4 0.161333 0 0.434375 0.141797 0.00328234 0.46875 0.123521 0.0131293 0.503125 0.106505 0.029541 0.5375 0.09075 0.0525174 0.571875 0.0762552 0.0820584 0.60625 0.0630208 0.118164 0.640625 0.0510469 0.160834 0.675 0.0403333 0.210069 0.709375 0.0308802 0.265869 0.74375 0.0226875 0.328234 0.778125 0.0157552 0.397163 0.8125 0.0100833 0.472656 0.846875 0.00567188 0.554715 0.88125 0.00252083 0.643338 0.915625 0.000630208 0.738525 0.95 0 0.840278 0.975 0 0.918403 1 0 1
ROCKFLUID RPT 1 WATWET **$ Sw krw
krow
INCLUDE ‘SWT’ **$ SLT
Sl
krg
krog
0.2 0.3 0 0.3 0.225333 0 0.4 0.161333 0 0.434375 0.141797 0.00328234 0.46875 0.123521 0.0131293 0.503125 0.106505 0.029541 0.5375 0.09075 0.0525174 0.571875 0.0762552 0.0820584 0.60625 0.0630208 0.118164 0.640625 0.0510469 0.160834 0.675 0.0403333 0.210069 0.709375 0.0308802 0.265869 0.74375 0.0226875 0.328234 0.778125 0.0157552 0.397163 0.8125 0.0100833 0.472656 0.846875 0.00567188 0.554715 0.88125 0.00252083 0.643338 0.915625 0.000630208 0.738525 0.95 0 0.840278 0.975 0 0.918403 1 0 1
Luego salve y cierre el archivo.
Abra nuevamente CMOST Studio/Open y busque el archivo “Tutorial_STARS_SA.cmt”, seleccione la pestaña “Parameters” y haga clic en la opción
y vera como aparece
la variable STW, ahora en “Type” coloque “Text”, para que el simulador entienda que se va a cargar una variable tipo texto (INCLUDE), luego en “Sample Values” cargue los dos archivos de permeabilidades relativas (min y max) , haciendo clic en
y busque los 11
archivos Krs_wo01 y Krs_wo03 haciendo clic en
y en Numerical Value coloque 1
y 2 respectivamente.
Obteniendo la siguiente pantalla:
Salve el archivo. Si hace clic en cada variable, podrá observar los máximos y mínimos de cada parámetro y si lo desea pueden ser modificados.
Vaya a la pestaña “Sampling Method”, seleccione en
Sampling Method , “Latin
Hypercube” y haga clic en “Generate Patterns”, para que el programa asigne el patrón de trabajo.
Luego haga lo mismo, cambiando en Sampling Method, a “Fractional Factorial” y haga clic en “Generate Patterns”, para que el programa asigne el patrón de trabajo y comparamos, los dos métodos.
12
Nota. Hay varios Sampling Methods, los cuales difieren unos de otros en el número de variables que manejan, en el número de valores a variar, etc, una manera de determinar cual método es mejor, es observar los valores de Maximum Pairwise Correlation, MPC (debe de ser lo más cercano a “0”) y el Mínimum Simple Distance MSD (debe de ser lo mayor posible) y también el método que haga menos sensibilidades. Podemos observar que usando Latin Hypercube el MPC es 0.125 y el MSD es 1, mientras que Fractional Factorial el MPC es 0(Perfecto ortogonal) y MSD es 1.414.
13
Se utilizara “Fractional Factorial” con “Number of job patterns”, 32, porque con el mismo número de job patterns se obtienen los mejores MPC y MSD. Salve el archivo.
Ahora vaya a la pestaña “Objective Funtions” y seleccione las funciones objetivos, Presión
del yacimiento, Acumulado de petróleo, Acumulado de gas y Acumulado de agua.
Haga clic en “Insert”
y seleccione “Raw Simulation Results” y cambie el nombre a
la variable (AcumPet).
Luego en “Raw Simulation Results Objective Terms”, haga clic en “Insert”, en “Origin Type” seleccione “Groups”, en “Origin Name” “AtoG-PRO”, en “Property” “Cumulative Oil SC” y en “Target FHF” buscar el archivo “History Production.fhf” en la carpeta de 3-Imex y responda “Si” al mensaje de copiar el archivo en la carpeta “5-CMOST_SA”.
14
Haga clic en la función objetivo y luego en “Formula” y después en “add” en la sección “Cmost Single Value Variables ”.
15
Repetir el procedimiento para cada una de las funciones objetivo y para la presión colocar en “Origin Type” selecionamos “Sectors”, en “Origin Name” “Entire Field”, en “Property” “Ave Pres HC POVO SCTR” y en “Target FHF” buscar el archivo “History Pressure.fhf” en la carpeta de 3-Imex y responda “Si” al mensaje de copiar el archivo en la carpeta “5-CMOST_SA”.
Al final tiene que quedar la siguiente pantalla:
16
Salve el archivo.
Vaya a la pestaña “Result Observers”, haga clic en
y luego seleccione todas las
variables con la tecla “Shift” y OK.
Se obtiene la siguiente pantalla y en “Display Points” se cambia el número por 100 y salve.
17
Salve el archivo.
Obvie la sección de Restart Configurations .
Vaya a “Run Configurations”, en Host Name seleccione “Embedded Host” y active la opción “Local”, en “Max Cocurrent Job” coloque 4, en Max Falied Jobs 50 , seleccione en “Simulador version”, STARS 2010.11 y “Number of processors per job” 1, “Maximum run
time per job (hours)” 1.
Salvar y presionar “Start Task” y OK.
Una vez que el trabajo este completado, se podrá observar la siguiente pantalla:
18
En “Result Observers” se podrán observar las 32 corridas y también podrá comparar la data histórica (puntos azules) con los resultados de la corrida original (línea negra) y los resultados de las diferentes corridas del análisis de sensibilidad (líneas azul claro).
19
Seleccione “Effect Estimates” y despliegue las opciones de “Linear Model Effects”.
A. –Tornado Plots. En los gráficos siguientes, se podrá observar el valor máximo y mínimo de los resultados, el target (valor histórico) de cada función objetivo y el efecto de cada parámetro con respecto al target.
20
B. - Effect Estimate Table . Permite ver los resultados del impacto de cada variable sobre cada función objetivo, en forma de tabla.
Copiar y pegar en excel la tabla de arriba, para calcular el porcentaje de efecto de cada parámetro con restecto al target de cada funcion objetivo, para saber que parámetros deben ser incluidos en el cotejo histórico y cuales deben ser descartados.
Parameters Maximum Target
AcumAgua
Minimum SWT("Krs_wo01.txt", "Krs_wo03.txt")
AcumPet
PresionYac
2.23E+06
7.90E+09
8.27E+06
891.64
2.55E+05
6.36E+08
8.27E+06
825.11
2.92E+02
5.94E+08
4.76E+06
46.653
-1.12E+06
-441%
-8.10E+07
-13%
5.62E+03
0%
1 .13E+01
1%
9.94E+05
390%
-3.57E+09
-561%
1.11E+06
13%
4.13E+02
50%
-4.79E+04
-19%
-2.97E+09
-467%
1.02E+06
12%
4.03E+02
49%
PERMI(0.5, 2.5) SGR(0.03, 0.05) POR(0.95, 1.05)
-3.70E+04
-14%
-1.57E+08
-25%
1.77E+05
2%
-8.47E+00
-1%
-8.93E+03
-3%
-2.86E+08
-45%
5.80E+05
7%
1.54E+01
2%
1.45E+03
1%
1.14E+08
18%
1.32E+05
2%
1.16E+01
1%
PERMK(0.4, 0.8)
-1.26E+03
0%
5.71E+07
0% -6.86E+00
-1%
CPOR(7E-6, 7E-4) VAMOD(5, 50)
Interpretando
AcumGas
9% -3.41E+04
los resultados de la tabla de arriba, podemos observar que la
PERMEABILIDAD K (kv/kh) no tendrá un impacto determinante en el cotejo histórico, debido a que el porcentaje de efecto en todas las funciones objetivos está por debajo del 10%. 21
