细数油藏模拟器有哪些？

前些年世界石油市场火的时候，做油藏模拟的很火爆，这里就说一下油藏模拟器。一般来说现在世界上的油藏模拟其大致分为三大类，由专门石油服务公司出品的专供各大石油公司和咨询公司购买使用的商用油藏模拟器。第二类是最大的几个主要石油公司自己研发的专供自己公司内部使用的油藏模拟器，最后一类是各大院校科研部门自己研发的小规模油藏模拟器，他们各有特点和利弊。套用一句名言“存在即有理”。笔者也只是每一大类用过一点，现在每一类都举一两个例子做一下很粗略的介绍。由于才薄智浅，随便说说，有说的偏颇不对之处望请见谅。

商业油藏模拟器

这类是现在市场上石油公司应用的主流，大概主要有Schlumberger的Eclipse，加拿大的CMG，和Halliburton的NEXUS几种。这些都是流传久远的老字号经典模拟器了。其中尤以Eclipse和CMG为最，大多数主要大型石油公司都必有这两种。石油圈原创www.oilsns.com

Eclipse是龙头老大，旗下主要有黑油模拟器E100和组分模型模拟器E300，另外用于热采的就做的不是很突出了。Schlumberger动用了大量人力物力把Eclipse做的纷繁复杂，功能全面而强大，面面俱到。它的特点是对于初采，二采和注气提高石油采收率（EOR）做得得心应手，而且最大的好处是和Schlumberger出产的其他大型软件可以无缝衔接，特别适合地质模型软件PETREL，现在更是直接合并到达PETREL软件当中，做到能够地质和油藏模拟在一大套软件中直接处理，免去了如果要和其他软件使用的转化文件格式的无数潜在烦恼。行内人都知道，有些别的公司出的软件即使说明能和Eclipse兼容，转换过程中还经常是不个避免的出现这样那样的问题。它的缺点是界面过于繁琐，用起来不够人性化。另外三采中热采和化学驱模块做得还不够完善成熟。

某种程度上Eclipse的缺点就被CMG的优点所填补了，CMG也有黑油（IMEX），组分（GEM）和热采和化学驱（STAR）三大块。它的优点是界面不很繁琐，简单明了很人性化。它的热采和化学驱模块更是历来扬名立万的杰作，STAR对热采有独特优势，对化学驱又借鉴了很多化学驱最好的模拟器UTCHEM的很多最新机理性的理论和模型。对于现在的非常规油田模拟CMG相比别的模拟器也更倾向于快速接受最新机理。在这一点上CMG是把学术研究和商业数模油藏模拟结合得最好的。使得整个CMG完全能够填补Eclipse的劣势，在三采和非常规这一片占有制高点，从而许多时候和Eclipse能够在市场某种意义上形成了鼎足之势。笔者以前专攻三采EOR 数值模拟的时候对CMG就情有独钟。但是CMG的弱点可能是所处理的数据量没有eclipse大，和主要地质模型软件衔接也要花费一些时间。另外一个原来也有很多应用的是Halliburton的NEXUS（原来的的VIP）近些年来动静不大，不过笔者知道全北美最大的的油田Prudhoe bay的全油田模拟模型就是用VIP建立的。

石油公司油藏模拟器

除了以上商用模拟器之外，各大主要石油公司还大都开发了自己的模拟器。譬如说ExxonMobil的Empower，Shell的MoReS， Saudi Aramco的POWERS，康菲的Psim和雪佛龙的CHEARS等等。这些都是各大石油公司自己招兵买马独立研发的，应用对象也只是针对自己公司的油田。那么为什么市面上有开发好的他们要自己大动干戈发展自己的模拟器呢？特别是基于一般说来论综合指标这些自己的模拟器和商业模拟器的比起来由于知识经验积累和人力物力投入上的较大差别而无法与之媲美的基础上。其中原因之一是商用模拟器都价格十分昂贵，自己培养自己的专业人员队伍长期看来节省了成本，另外还积累培养了专业队伍，不至于到某些关键时候为人所制。

另外一个原因也是更重要的是发展这些模拟器不见得求其完美，但是要术业有专攻，能够随时开发出能够切实解决自己油田所出现的独特的问题和快速提供专门的答案，这就是购买使用商业模拟器所很难达到的效果。像笔者所熟悉的康菲的Psim来说，它对于黑油和组分模型油藏模拟得心应手，热采和化学驱模块则正在开发中（不幸遇到了现下市场低谷所以进展剧减）。它起源于多年前的Sensor，Sensor向来就被誉为是单核CPU做组分模型油藏模拟最快的模拟器。这对于康菲内部所特有的气驱作为三采方式的大型油田就有独特优势。同时它对油藏模型中上千条的断层属性的处理和模拟表现在经过多年独特开发之后又是所有油藏模拟器中最好的之一，所以对康菲内部有这类独特属性的大型油田就是独门解药。更不用说研发人员还时不时的根据油田生产的具体问题要求随时开发专门的小程序和增添其他辅助功能使其应用更方便高效，这些都是使用商业模拟器所不能轻易达到的。

还有一小类的油藏模拟器是石油公司和油服公司联合研制开发的，像Chevron, Total 和Schlumberger合作的INTERSECT就是一例。

科研机构油藏模拟器

这类模拟器往往是由各大著名大学和研究所经过多年的积累所做出的前沿的小型的具有开拓意义的油藏模拟器。它们或许专注于新的石油采收机理研究，抑或专注于先进快速的算法应用，抑或是别的某些前沿成果的探索和应用。例如UT-Austin各个著名研究室这些年出产的的化学驱三采模拟器UTCHEM，气驱三采模拟器UTCOMP，还有GPAS，IPARS和Stanford University做出的GPRS等等。他们一般都有自己相当学术前沿的技术和理论作为支撑，科学研发新机理探索很有意思，如果实践得好等到油田实例印证的话就可以把较成熟的有新意的部分移到商业油藏模拟器和石油公司模拟器之中得到广泛应用。

这类模拟器的弱点一般做出的油藏模型规模很有限，直接拿它们做大油田油藏模拟有相当难度，所以还是处于理论探索阶段。这里以已经前后积累几十年的化学驱油藏模拟器UTCHEM为例，这个软件向来是走在研究化学驱数值模拟的前列和引领这个领域的方向标，软件开源不需付费，是由一些世界上研究化学驱的最好的科研人员（从实验室到数值模拟）一直在鼎力支撑的，许多年来所做出的化学驱的开拓性的机理研究已经陆续为许多商业油藏模拟器（例如CMG）和石油公司油藏模拟器所借鉴吸收和采纳。

总结

所有这些类油藏模拟器各有鲜明的特色，当然也都各有优缺点。即使是在一个大石油公司内部的各个油田之间所到底采用哪个模拟器选择也都是没有定论，要根据各个油田的具体的地质结构和开采生产方法而各个独立分析，切实选择最优化的。当然在现下石油市场低迷的情况下，甚至有些原来用数值模拟的超大油田为了降低成本直接转向了更简化的递减曲线分析来代替数值模拟，这让笔者实在有点哭笑不得。但是如果是对于非常规生产油田，由于开采机理至今仍然不甚明了，现在用递减曲线分析成为主流笔者还是十分赞成的。话说回来，弄清非常规采收生产机理仍然是大势所趋，有赖于石油科研工作者的攻关而已。

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