эксперимент · gaslift-04 · opm flow

Та же цель по нефти.
На 4,36% меньше газа.

Шесть добывающих на ограничении по устьевому давлению, общая цель месторождения 10 000 м³/сут нефти и ограниченный газ на лифт. Симулятор сам решает, какой скважине сколько газа дать. Тестовая модель GASLIFT-04 из opm-tests, эталон посчитан OPM Flow, deck без правок.

+0,75%накопленная нефть к 213 сут

−4,36%газа на лифт за то же время

0,64%нормированная ошибка дебита нефти

24 с213 суток на CPU

01 — постановка и итог

GASLIFT-04, первые 213 суток

Сетка 9×9×2, шесть добывающих OP-* и четыре нагнетательных воды. Добывающие работают на THP 30 бар по таблицам VFPPROD с газлифтом (ALQ — расход газа). У месторождения цель по нефти GCONPROD 10 000 м³/сут, у платформы PLAT-2 — предел воды 3 000 м³/сут с действием RATE. Коэффициент эксплуатации WEFAC 0,8. Газ раздаётся порциями по 40 000 м³/сут (LIFTOPT), оптимизация включается и выключается по расписанию (WLIFTOPT), позже появляются экономический градиент и веса скважин.

Свежий расчёт 29 октября 2026: накопленная нефть к 213 суткам выше OPM на 0,75%, расход газа на лифт за тот же период меньше на 4,36%. На отчётных датах наш дебит нефти держится около 10 000 м³/сут. Это результат одного сценария с заданными таблицами и ограничениями, а не универсальная оценка экономии газа.

векторчто этонаш · OPMразница

FOPTнефть2,130 · 2,114млн м³+0,75%

FGLIR·tгаз на лифт51,648 · 54,001млн м³−4,36%

Средняя нормированная ошибка на отчётных датах: нефть 0,636%, газ 0,636%, закачка воды 2,828%, добыча воды 6,308%, газлифт 6,103%. Масштаб — максимум эталонного вектора с нижними порогами для малых потоков; это не поточечная относительная ошибка. Полные накопленные величины здесь получены интегрированием отчётных дебитов. Время — 24,1 с на CPU, строгие CNV/MB. Числа и ряды JSON ↓

Дебит нефти и газлифт: наш солвер и OPM Flow — Голубая — OPM Flow, оранжевый пунктир — свежий расчёт. Например, на 152-е сутки OP-A01 получает 200 тыс. м³/сут газа в эталоне и 40 тыс. в нашем решении; цель месторождения по нефти выполнена в обоих. На 121-е сутки наш дебит 10 000 против 9853 м³/сут в эталоне.

02 — алгоритм

Как раздаётся газ

Схема Eclipse: газ выдаётся порциями, и каждая очередная порция уходит туда, где даёт больше всего нефти. Распределение пересчитывается на шаге по времени после того, как посчитаны групповые доли, не чаще интервала LIFTOPT.

ГрадиентДля каждой скважины считается прирост нефти от следующей порции, делённый на её объём и умноженный на вес WLIFTOPT. Порция уходит скважине с лучшим градиентом, если он не ниже экономического порога LIFTOPT. Дебиты считаются на устойчивой ветви THP при замороженном пласте (линеаризация притока с последней сборки), без лишних решений всей системы.
Упор в цельДебит скважины не выше её текущей уставки — своей или доли группы, в фазе этой уставки. Как только цель группы GCONPROD выполнена (с учётом WEFAC), её скважины газ больше не получают. Перерасхода, который ничего не добавляет к нефти, нет.
МаксимумыГаз скважины ограничен максимумом WLIFTOPT или краем таблицы VFP, газ группы — GLIFTOPT. Сумма по группе тоже считается с WEFAC, как групповой дебит.
Заглушенные скважиныСкважине, которая без газлифта вообще не течёт, одна порция может ничего не дать, и обычный градиент её бы навсегда отсёк. Для неё градиент считается на столько порций вперёд, сколько нужно, чтобы она пошла.
WEFACПласт видит ε·q, то есть средний дебит с простоями. Скважинное уравнение, THP и WOPR работают с фактическим дебитом q. Групповые и промысловые суммы, накопленные и газлифт месторождения умножаются на ε. Доля группы делится на ε, чтобы скважина в работе давала столько, сколько нужно в среднем.

03 — устье

Где газлифт ломает Ньютона

С газлифтом кривая лифта VFP по дебиту немонотонна: при малых дебитах забойное давление растёт (жидкость не выносится), при больших — тоже растёт (трение). Уравнение «забой из пласта = забой по VFP» имеет два корня. Левый неустойчив: Ньютон на нём скачет, а скважина в жизни на нём не работает. Кусочно-линейная таблица добавляет изломы, на которых Ньютон зацикливается.

Устойчивая ветвьКорень ищется не Ньютоном с текущей точки. Мы сканируем забой от предела BHP вверх до максимального давления в ячейках скважины, берём первое пересечение «снизу вверх» и уточняем бисекцией. Если предел BHP жёстче — работает он, если корня нет — скважина не может работать на этом THP.
Локальное решениеПосле каждой итерации Ньютона забой скважин в режиме THP пересчитывается по устойчивой ветви (как solveWellEquation в OPM). Без этого на изломах таблиц шаги резались до минимума.
Переключение дебит → THPРешение принимается по потенциалу на устойчивой ветви, а не по BHP_VFP(текущий дебит): на левой ветви кривая выше и даёт ложное переключение. При переключении забой сразу ставится в корень. Не больше трёх переключений скважины за шаг — иначе дребезг.
Режим stopСкважина, которая на THP не течёт, получает на шаг нулевой дебит и проверяется снова на следующем — она не закрывается навсегда и не ломает Ньютона отрицательным притоком.
ДопускиНевязка THP — 1000 Па, с четвёртой итерации 10 кПа. Для скважин с нулевой целью знаменатель относительной ошибки дебита не меньше 0,01 м³/сут: иначе машинный ноль давал ложную несходимость.

04 — расхождение с opm

Почему раздача газа различается

Ошибки двух величин отвечают на разные вопросы. Для дебита нефти средняя нормированная ошибка на отчётных датах — 0,636%, для газлифта — 6,103%. За 213 суток накопленный объём газа на лифт отличается на −4,357%; эти проценты нельзя подменять друг другом.

Распределение газа зависит от алгоритма оптимизации, шага LIFTOPT и состояния пласта в момент принятия решения. Совпадение нефти не означает единственного возможного распределения газа между скважинами. На графике показаны оба решения без вывода, что один алгоритм универсально лучше другого.

91-е суткиЭталон даёт 9702 м³/сут нефти при газлифте 192 тыс. м³/сут; наш расчёт — 10 000 при том же газлифте.
121-е суткиНаш газлифт месторождения 256 тыс. м³/сут против 224 тыс. у OPM; нефть 10 000 против 9853 м³/сут. На этом отчёте наш расход газа выше.
152–213-е суткиНаш расход газа на лифт 288 тыс. м³/сут; эталон — 320–335,2 тыс. м³/сут. При этом целевой дебит нефти около 10 000 м³/сут сохраняется.
Граница сравненияНа этой странице показаны и пересчитаны только первые 213 суток. Она не подтверждает точность более позднего интервала GASLIFT-04.

Тест test_gaslift_matches_opm пройден с прежними допусками: нефть и газ до 1%, вода до 8%, газлифт до 20%. Более широкий допуск газлифта отражает различие распределения газа; он не является ошибкой дебита нефти.

05 — чего пока нет

Границы, как они есть

СетьПоверхностная сеть есть (BRANPROP, NODEPROP, GRUPNET), но газлифт в GASLIFT-04 с ней не связан: THP задан скважинам. Совместная оптимизация газлифта и балансировка сети не проверялись.
Газ на лифтГаз лифта не берётся из добычи и не ограничен балансом компрессора. Он входит в таблицы VFP и в векторы WGLIR/FGLIR, но не в добычу газа.
Шаг раздачиГаз выдаётся только целыми порциями LIFTOPT. OPM на поздних шагах выдаёт и дробные, например 59 тыс. м³/сут.