01_Building a Geological Model

Computer Modelling Group, Ltd.

TUTORIAL “Construyendo un Modelo Geológico”

Usando

Builder e Imex

“Builder - Imex” “Modelo Geológico usando Task Manager” Nota: Este no es un tutorial sobre modelamiento geológico, el objetivo que se quiere alcanzar con esta guía es hacer al usuario más familiar con Builder y sus herramientas.

Abra Builder (haga doble clic en el icono Builder 2007.11) 

Seleccione: - Simulator: IMEX - Working Units: Field - Porosity: Single Porosity - Simulation Start Data: 2005-01-01 y haga clic en “OK” en las ventanas.



En este momento debe aparecer la ventana de entrada de datos de Builder.

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Sección de Entrada y Salida de Datos 

Haga clic en el I/O Control (input/output), asigne títulos según su parecer al dataset que se esta creando en “Titles And Case ID”, vaya a “Simulation Results Output”, luego a “Items in Simulation Results File” ahora vaya a Select, desactive la variable “Solvent saturation pressure” y active la variable “viscosity (viso)”. Haga clic en OK dos veces. Esto le permitirá observar las variables seleccionadas como salida en el Grid.

Sección de Datos de Yacimiento 

Haga clic en “Reservoir” y expanda las opciones disponibles (también puede hacerlo desde el menú principal “Reservoir”). Seleccione “Build Static Model With Task Manager”. Se replegará una ventana similar a la que se muestra:



La primera tarea disponible en el “Geological Modelling Task Manager” es “Import Well Data”. Deje por defecto la opción “Well Trajectory Wizard (LAS3, Tables, …)” y haga clic sobre el botón “Import”, para acceder al primer paso del wizard.

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

Seleccione: - File Type: RMS Format - File Units: x, y: m, z MD: m



Busque y seleccione los archivos Well-1 a Well-8 presionando la tecla “Shift” en la carpeta “Well Trajectory”, luego haga clic en “Open”. Observará una ventana similar a:



Haga clic en “Next” para ir al segundo paso del “wizard”, Se desplegara una ventana de advertencia que indica la falta de datos de profundidades MD, haga clic en OK. En la siguiente ventana podrá seleccionar que trayectorias quiere importar.



Haga clic en “Next” nuevamente para ir al tercer paso del wizard, en el que podrá cambiar el nombre de los pozos y conectar brazos a pozos multilaterales.



Haga clic en “Finish” para finalizar.



En la vista principal de Builder, podrá observar en 3D los pozos que se han cargado, al mover la ventana del “Task Manager”

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Nota: Las trayectorias de los pozos previamente cargadas a través del formato “RMS” contienen información de registros de pozos, sin embargo, se tienen 4 registros adicionales de los 8 pozos en el formato “*.LAS”, por lo que procederemos a importar estos. 

Seleccione la opción “Well Logs Wizard (LAS2, Tables, …)”, luego haga clic en el botón “Import”.



Observe que en la nueva ventana desplegada “Import Well Logs” ya se encuentra seleccionada la opción “LAS well log file”, de tres opciones disponibles.



Haga clic en “Open File(s)” para buscar los cuatro archivos de registros en la carpeta “Well Logs”. Para seleccionarlos mantenga la tecla “Shift” presionada.



Haga clic en “Open” nuevamente para cargar los archivos. Observará una ventana similar a la siguiente donde se muestran los registros existentes en cada archivo:



Deje todas las opciones por defecto, y haga clic en “OK”.

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Nota: Después de importar las trayectorias y los registros de los pozos, es necesario importar los marcadores de pozos (topes estructurales) “Well Markers” para construir el modelo estratigráfico. 

Seleccione la opción “Well Markers Dialog (CMG Tables)”, luego haga clic en el botón “Import”. Observará una ventana como esta:



Busque y seleccione el archivo “Formations_Tops.tdb” en la carpeta “Well Markers”, el cual se encuentra en el formato “Table Format” de CMG.



Haga clic en “OK”.

Nota: A este punto podrán observar, al mover hacia un lado la ventana del “Task Manager”y realizar un "Zoom" sobre los pozos Well_6, Well_1 y Well_7, los topes de las formaciones en una vista 3D.

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

Haga clic en “Next>”, para ir a la categoría “Select Tops”. De no estar activado como defaul, en la opción "Select Tops Type" y active “Well Markers”



De ser necesario continúe con la opción de "# Geological Units" asignando el valor de 2, luego seleccione los Topes estructurales en "Marker Top" y "Marker Botton" para cada unidad, tal como se muestra en la siguiente figura:

Nota: En este caso A (Bottom) = B (Top) y B (Bottom) = C (Top), ya que las formaciones están una inmediatamente después de la otra, sin embargo, algunas veces este no es el caso, así es necesario verificar la información de topes en los archivos. 

Haga clic en “Next>” para ir al siguiente paso (Edit Markers), en el que se puede comparar los marcadores de topes seleccionados con los de los registros, verificando si están en la posición correcta y correlacionados.



Haga clic en “Add Well” para agregar los diferentes pozos a la vista (pozos 8, 3, 1 y 7 por ejemplo).



Seleccione “GammaRay” como registro a desplegar en la vista, activando la casilla respectiva en la parte superior derecha de la ventana. Observará algo similar a lo siguiente:

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Nota: Al hacer clic con el ratón sobre los marcadores podrá mover estos hacia arriba o hacia abajo y corregir así la localización de estos marcadores comparado con los reportados en los pozos. 

Deslice o mueva la ventana del “Task Manager” hacia un lado para observar los pozos correlacionados. Debe observar algo similar a esto:



Haga clic en “Next>”para ir a la opción “Create Horizons”, para crear el mapa de topes.

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

Haga clic en el icono “Create Map” para el tope “A”. Observará en la nueva ventana que el programa extrae la localización de los pozos (coordenadas x, y) y las profundidades para el primer tope.



Haga clic en el botón

, y seleccione la ubicación donde desea guardar el mapa que se va

a crear. Utilice un nombre para identificarlo, por ejemplo “Tope A.msh” 

Haga clic en la ficha “Methods”, para seleccionar el método a utilizar para el cálculo de los valores de tope. Observe las múltiples opciones disponibles.



Seleccione “Inverse Distance Estimation” como método de cálculo, y como número de puntos cercanos utilice 8, por ser el número de pozos o datos utilizados. Deje el resto de las variables en esta ficha como están.



Haga clic en la ficha “Mesh” y coloque 6 en el número de celdas entre cada dato, para suavizar junto con el exponente de la ficha anterior la forma de los contornos.

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

Haga clic en “Save File” o “Update File” si ha realizado ya un primer intento de calcular los valores de tope. Observará como es automáticamente cargada la dirección del nuevo contorno creado.



Haga clic en “Close”, luego mueva la ventana de “Task Manager” para visualizar el mapa de contornos que se acaba de crear. Observará algo similar a lo siguiente:



Repita los últimos 7 pasos descritos en la página anterior para el resto de los topes (B y C).



Para visualizar cada uno de los mapas creados, active o desactive la casilla como se muestra:

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Nota: A través de Builder es posible cambiar los colores de los contornos para identificarlos. Para ello debe hacer clic en el icono

, e ir a “Maps” en la nueva ventana

desplegada. Haga clic sobre la línea para acceder a las opciones como se muestra:



Haga clic en “Next>” para crear las dimensiones areales del grid (vista 2D) utilizando los mapas de contornos. Por defecto, se desplega un único bloque en el centro del mapa. Este debe ser similar al siguiente:

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

Para crear un grid acorde a los valores de topes suministrados, utilice valores como los que se muestran en la siguiente ventana del “Task Manager”, y en cada cambio haga clic en “Apply” y observe los resultados:



Haga clic en “Apply” al final de todos los cambios. Esto generara las dimensiones areales o el grid en 2D.



Mueva la ventana del “Task Manager” para observar el grid creado.

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

Haga clic en “Next>” para acceder al siguiente paso “Create Boundary”, donde se especifican los límites del yacimiento. En este ejemplo, no asignaremos límites.



Haga clic en “Next>” y cambie el número de capas "# Layers" a 6 para cada unidad geológica.



Haga clic en “Apply”. Observará una imagen similar a la siguiente:

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

Haga clic en “Next>” para ir a “Create Properties”, donde es posible utilizar los métodos geoestadísticos para calcular las propiedades petrofisicas y poblar el modelo 3D.

Nota: La figura abajo muestra la lista de registros disponibles, los rangos y el número de pozos que contienen registros:

Como se puede observar no existe alguna propiedad creada todavía, y los pasos siguientes se centrarán en la creación de la porosidad y permeabilidad. 

Haga clic en el botón “Geostatistics” para la propiedad porosidad (Poro).



Asigne un nombre a la propiedad, por ejemplo “Porosity”, y haga clic en “OK”.



Automáticamente se cargarán las coordenadas x, y, el número de capa y el valor de la propiedad de acuerdo a la profundidad a la cual fue medida en el registro. (el pozo Well_1 no posee información de registro a la profundidad del mallado)



Seleccione como propiedad de salida “Porosity” de la lista de variables disponibles para el simulador. Debe observar algo similar a lo siguiente:

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

Vaya a la ficha “Methods”, seleccione “Gaussian Geostatistical Simulation” como “Calculation Method”.



Modifique el número de puntos cercanos a 8.



En el campo “Horizontal Variogram Direction” utilice la opción “Omni-Directional”, para asumir que no existe anisotropía en las propiedades en el yacimiento, y deje el resto de las variables por defecto.



Haga clic en el botón

para ajustar el variograma modelo con

el variograma de datos cuanto mejor se pueda (no todos los variogramas deben ser similares). Nota: Es recomendable ajustar primero el variograma vertical y luego el variograma horizontal, ya que se tiene más densidad de datos en la dirección vertical comparado con la dirección horizontal.

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

El ajuste de los variogramas debe ser similar al de los siguientes:



Si desea obtener resultados similares, utilice los siguientes valores:



Vaya a la ficha “Regions” y active la casilla “Apply limits”. Coloque los siguientes límites de porosidad:



Haga clic en “Run” para generar la distribución de porosidad en el modelo.

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

Haga clic en “OK” para terminar y aceptar el cálculo geoestadístico de la porosidad.



Ahora podrá observar en la ventana del “Task Manager” que se ha creado la propiedad de porosidad:

Nota: Podrá visualizar la porosidad calculada en el modelo y regresar n-veces para modificar la distribución al cambiar el radio de búsqueda, tipo de variograma, etc, al hacer clic nuevamente en el botón “Geostatistics”. 

Examine la distribución de porosidad en una vista 3D:

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

Haga clic en “Close” para cerrar el “Task Manager”.



Salve el archivo de datos como “TaskManager_BaseCase.dat”



Vaya a “Reservoir/Build Static Model with Task Manager” para abrir el “Task Manager” otra vez y calcular ahora la permeabilidad.



Vaya a “Create Properties”:



Haga clic en el botón “Geostatistics” para la propiedad permeabilidad (Perm).



Asigne un nombre a la propiedad, por ejemplo “Permeability”, y haga clic en “OK”. (el pozo Well_1 no posee información de registro a la profundidad del mallado)



Seleccione como propiedad de salida “Permeability I” de la lista de variables disponibles.



Seleccione el método geoestadístico "Gaussian Geostatistical Simulation with Secondary Variable" y como variable secundaria asigne la propiedad "Porosity" y un coeficiente de correlación de 0.8, tal como se muestra en la siguiente figura:

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

El ajuste de los variogramas debe ser similar al de los siguientes:

19



Si desea obtener resultados similares, utilice los siguientes valores.



Vaya a la ficha “Regions” y active la casilla “Apply limits”. Coloque los siguientes límites de permeabilidad:



Haga clic en “Run” para generar la distribución de permeabilidad en el modelo.



Haga clic en “OK” para terminar y aceptar el cálculo geoestadístico de la permeabilidad.



Ahora podrá observar en la ventana del “Task Manager” que se ha creado la segunda propiedad (Permeabilidad).



Examine la distribución de permeabilidad en una vista 3D:

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

Haga clic en “Close” en la ventana del “Task Manager”, para cerrar y terminar este procedimiento.



Vaya al botón “Specify Property”, y asígnele a la permeabilidad en la dirección J, el mismo valor que la permeabilidad en la dirección I previamente calculada utilizando el comando “Equasl I”, mientras que a la permeabilidad en la dirección K o vertical, un multiplicador de 0.2, como se muestra:

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

Haga clic en “OK” dos veces, para salir de esta ventana.



Vaya a “Reservoir/Reservoir Compressibility”, y asigne una compresibilidad de roca de 7.24e-006 1/psi a una presión de referencia de 750 psi.



Haga clic en “Apply” luego en “OK”.



Salve el modelo

Conversión Imex-Stars 

Vaya a “File/Convert Simulator Type for Dataset” y seleccione “To STARS”.



Haga clic en “NO” al mensaje relacionado con guardar el archivo de datos original (Simulador IMEX).



En la ventana “Convert simulator type”, seleccione la opción “Import from WinProp generate file”, como se muestra:

A continuación vamos a importar un PVT de petróleo pesado creado desde WinProp para el simulador Stars. 

En el campo “Target file name” haga clic sobre el botón buscar

, para ubicar la

dirección donde desea guardar el archivo. Déle un nuevo nombre al archivo que va a convertir, por ejemplo “Stars_Well-Patterns.dat”. 

Haga clic en “Save”.

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

En el campo “Source file” haga clic sobre el botón buscar

, y seleccione el archivo

“PVT.str” generado en WinProp. 

Haga clic en “OK”



Haga clic en “OK” a todos los mensajes relacionados con la conversión.



Una vez convertido el archivo de datos, salve el archivo.

Sección de Componentes 

Vaya a “Specify Property” en la parte superior derecha de Builder, y haga clic sobre el icono.



En

la

ventana

“General

Property

Specification”

seleccione

“Oil

Mole

Fraction(C5toC30)” para ingresar las fracciones molares de los componentes en la fase oleica. Coloque los valores como se muestra abajo. Estos valores los puede obtener del archivo “PVT_for_Stars.str” si es editado con un editor de texto.



Haga clic en OK dos veces para asignar las fracciones molares y aceptar el cálculo de estas dentro del grid.

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Sección de Roca- Fluidos 

Haga clic en la sección Rock Fluid, y seleccione Create/Edit Rock Types.



Seleccione un nuevo tipo de roca al desplegar las opciones disponibles:



Vaya a Tools/Generate Tables Using Correlations, para crear las curvas de Kr usando las correlaciones.

y en la ventana que aparece introduzca los valores que se muestran a continuación:

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

Haga clic en “Apply”, y en “OK” dos veces. Verifique las curvas.



Puede editar estas curvas haciendo clic con el boto derecho del ratón, “Edit Curve”, y posteriormente puede arrastrar gráficamente los puntos con el botón izquierdo del ratón.

GUARDE EL DATASET!!

Sección de Condiciones Iniciales. 

Haga clic en la sección “Inicial Conditions”.



Seleccione “Initialization Settings”.



Seleccione la opción “VERTICAL DEPTH_AVE” para calcular la opción de equilibrio vertical entre las fases.



Introduzca “Reference Pressure” 750 psi.



En el campo “Refrence Depth” introduzca 5564 ft como la profundidad de referencia a la cual se midió la presión.



Haga clic en “Apply” y “OK”.

Sección de Datos Numéricos 

Haga clic en la sección “Numerical”, y seleccione “Timestep Control”.



Haga clic en “OK” al mensaje relacionado con el tamaño del primer paso de tiempo (DTWELL).



Introduzca un valor de 0.001 días en el campo “Dataset Value” para DTWELL.



Haga clic en “OK”.

GUARDE EL DATASET!!

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Sección de Pozos y Datos Recurrentes 

Haga clic en “Wells & Recurrent”.



Vaya a „Wells (8)”, haga clic con el segundo botón del ratón y seleccione “Delete” para borrar todos los pozos utilizados en la construcción del modelo.



En la nueva ventana active la opción “All”. Haga clic en el botón “Select” para seleccionar todos los pozos y posteriormente en “OK” para borrarlos.



Haga clic en “Wells & Recurrent” otra vez, expanda las opciones disponibles y seleccione “Pattern-Bases Wells…”. Observará una ventana como la siguiente:

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

En una vista areal del grid, seleccione con el ratón los cuatro vértices del modelo para crear un polígono y definir la región donde se desean crear los pozos, como se muestra:



Haga clic en “Close Polygon” para cerrar el área seleccionada.



Haga clic en “Next>” para ir al segundo paso, en el que se puede seleccionar y definir el tipo de diseño a arreglo de pozos.



En el campo “Pattern Type” podrá observar los tipos de diseños de pozos disponibles con esta herramienta. Seleccione “Inverted 5-spot”.



Asigne un área de 50 acres para separar cada arreglo de pozos.



Deje el resto de las opciones por defecto como se muestra:

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

Haga clic en “Next >” para acceder al tercer paso, donde podrá copiar o borrar los arreglos de su preferencia. En esta oportunidad, se dejará todo por defecto.



Haga clic en “Next >” para acceder al cuarto paso, en el que debe asignar las completaciones de los pozos. Seleccione la opción “K layer range” y asigne completaciones desde la capa 5 hasta la 10.



Haga clic en “Finish” para finalizar.



Observará que se han creado 276 pozos.



Haga clic “Wells & Recurrent”, y expanda la lista de opciones disponibles en esta sección.



Seleccione “Well Events…”, observará que en la nueva ventana se encuentra situado en la ficha “ID & Type”.



Haga clic en el botón

. En la nueva ventana haga clic en el botón

“Deselect” para deseleccionar todos los pozos. 

Seleccione la opción “Injectors” y haga clic en el botón “Select” para activar sólo los pozos inyectores y visualizarlos en la vista de eventos. Debe observar algo similar a la siguiente imagen:



Haga clic en “OK”, para finalizar con la selección.

28



Con la tecla “Shift” presionada y el ratón seleccione todos los pozos inyectores de la siguiente forma:



Vaya a la ficha “ID & Type” y cambie el tipo de pozo de “Injector Mobweight Explicit” a “Injector Unweight”.



Haga clic en “Apply”, para aceptar los cambios.



Vaya a la ficha “Constraints” y agregue las siguientes restricciones para los pozos inyectores:

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

Vaya a la ficha “Injected Fluid” y coloque como fracción molar del componente que se desea inyectar (Water) el valor de 1, expresando el 100%. Asigne también una temperatura de 568 F y una calidad del vapor a inyectar de 0.85 como se muestra:



Haga clic en “Apply”, para aceptar los cambios.



Vaya nuevamente al botón

, y repita el procedimiento anterior,

pero esta vez, seleccione a los pozos productores. Al final debe observar lo siguiente:

30



Haga clic en “OK”, para finalizar con la selección.



Seleccione todos los pozos productores manteniendo la tecla “Shift” presionada como se realizó para los inyectores.



Vaya a la ficha “Constraints” y agregue las siguientes restricciones para los pozos productores:



Haga clic en “Apply”, para aceptar los cambios, y en “OK” para salir de los eventos de pozos.



Vaya a la sección “Wells & Recurrent”, expanda las opciones y seleccione “Dates…”.



Haga clic sobre el botón

, para agregar un rango de fechas a la

simulación. 

Observará la siguiente ventana:



Haga clic sobre el botón inferior y coloque 2010-01-01, como se muestra:

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

Haga clic en “OK” dos veces, para permitir que se cree el rango de fechas con intervalos de un mes.



Haga clic en “OK” al mensaje relacionado con las nuevas fechas:



Active la casilla del “Set STOP” al final de las fechas. Este keyword le indicará al simulador en que fecha debe parar la simulación.



Haga clic en “Close” para finalizar esta sección.



Salve el archivo de datos con un nuevo nombre “Well Pattern_BaseCase.dat”

Nota: Debido a que el modelo es muy grande para correrlo durante el curso, se procederá a ala extracción de un submodelo, que nos permita realizar las sensibilidades y procedimientos que han sido preparados para este entrenamiento.



Haga clic sobre el icono



Haga clic en “OK” al mensaje relacionado con la edición del grid, para permitir preservar

, para editar el grid y extraer el submodelo.

los datos ingresados al dejar seleccionada la primera de las opciones.

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

Vaya a “Reservoir/Edit grid/Extract SubModel…”. En la ventana desplegada seleccione el rango de celdas que permanecerán en la simulación como se muestra:



Haga clic en “OK” y acepte todos los mensajes relacionados. Observará al final una imagen como la siguiente:

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

Vaya a la sección “I/O Control/Restart…”, para crear la opción y utilizar los resultados desde la última fecha de simulación.



Asigne las siguientes opciones:



Salve el archivo de datos como “Well Pattern_BaseCase_SubModel.dat”.



Arrastre y suelte el archivo de datos sobre el icono de Stars 2007.11



Corra el modelo y observe los resultados.

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