第48 期：stars-builder...

第48期：STARS-Builder软件基础操作（一）

1

第 48 期：STARS-Builder 软件基础操作（一）

编写人：郑伶俐

本期讲义将采用 Builder（2012.10 版）建立一个 2 组分的 STARS 模型。该

模型为一均质模型，埋深 800 米，油藏厚度 12 米，IJK 方向的网格数分别为 21、

11 和 4 个，I 方向及 J 方向的网格步长为 30 米，反五点井网。初始采用衰竭降

压开采，在练习部分改为蒸汽驱开发方式。

本讲义适合于 CMG 初学者练习采用 Builder 建立 STARS 模型的流程。

1. 启动 CMG Launcher 及 Builder

在菜单栏中选择 Projects 和 Add Project，选择合适的项目路径（Project

Directory），项目描述（Project Description）为 Tutorial，点击 OK 回到主界面，

这样就已经到了该目录下。

打开 Builder（双击图标），选择 STARS Simulator，SI units， Single

Porosity，Simulation Start date 选择 1991-01-01，点击 OK 两次，回到 Builder

界面，在左侧的面板中点击 I/O Control 选项卡按钮，并选择 Title & Case ID

输入一个标题，例如 “STARS BUILDER DATASET” 点击 OK。

2. 输入油藏描述数据（Reservoir）

在 Builder 界面选择 Reservoir 选项，选择 Create Grid，选择 Cartesian（笛

卡尔坐标），建立 21 x 11 x 4 的网格。

在 I 方向输入 21*30，J 方向输入 11*30，表示 I 方向和 J 方向上的网格步

长为 30 米。


2

单击 OK 后，在屏幕上可以看到一个网格骨架。

下一步需要定义模型的属性。将鼠标从网格编辑（Edit Grid）模式切换到

探测（Probe）模式，点击（屏幕顶端中央）图标，点击 Specify Property

按钮（屏幕顶部中央）图标，出现定义属性的窗口。


3

在这个新窗口顶部的列表中选择属性 Grid Top，定义油藏顶部深度。在 layer

1 处键入 800，表示该油藏顶部是平的，距离地面 800 米。

选择下一个属性 Grid Thickness，定义各层厚度，给 Layer 1 到 Layer 4 的

赋值分别为 2，2，4 和 4。

输入 Layer 1 到 Layer 4 的孔隙度、渗透率值：

Porosity – 0.3， 0.3， 0.3， 0.3

Perm I – 1000， 1500， 1000， 2000 md

Perm J – 1000， 1500， 1000， 2000 md

Perm K – 500， 750， 500， 1000 md

完成后点击 OK，然后点击 Calculate Property 按钮，选择定义过的 6 个属

性，然后点击 OK，出现的所有对话框都点击 OK，回到 Builder 主界面。


4

3. 输入组分性质数据（Components）

在 Builder 中有两种输入组分的方法：第一种方法是从组分库中选择具有单

独分子式的标准组分，例如 N2，CH4，CO2 和 H2O 等，这些组分的分子量、临

界性质及密度等都是默认的，不需要重新输入；第二种方法是用户自定义组分。

单击 Component 选项卡，选择 Add/Edit Component，单击 Select from

Library List，从组分库中选择 “H2O”，定义水相组分，软件自动添加相平衡常

数，使其可存在于气相（Steam）中，因此用户不需要输入 K 值。

自定义添加另一个组分，命名“Dead Oil”，定义为油相组分，没有相平衡常

数劈分（该油中没有溶解气），点击 Add a Component。


5

输入分子量 0.6（相当于 600 gm/gmole），Pc，Tc 等于 0，点击 Apply 及

OK。

下一步将输入两种组分的密度值。在组分性质窗口选择 Densities 选项，选

择 Mass Densities，输入以下值：

Water 1000 Kg/m3

Dead Oil 980 Kg/m3

液体压缩系数和热膨胀系数先空着不填（软件将自动使用缺省值）。


6

最后输入粘温曲线。在组分性质窗口选择 Liquid Phase Viscosity 选项，选

择 Use viscosity table 选项，输入下表中油的粘度，水粘度输入 0 值（软件自动

对水使用缺省值）（注: 输入数据时使用 Ctrl I 来插入行，并粘贴及复制下表）。

Temperature Viscosity

25 5780

40 1380

65.5 187

93.3 47

121.1 17.4

148.9 8.5

176.7 5.2

260.0 2.5

426.7 2.5

点击 OK，组分性质所有的值都输入完毕。


7

4. 输入岩石流体数据（Rock - Fluid）

点击 Rock – Fluid 选项，选择 Create/Edit rock Types，选择 New Rock Type，

输入下表中的油水和气液相渗值（可粘贴及复制下表）。

油水相渗表（SWT）

Sw Krw Krow Pcow

0.45 0.000 0.400 0.00

0.55 0.003 0.225 0.00

0.65 0.018 0.100 0.00

0.75 0.049 0.025 0.00

0.80 0.072 0.006 0.00

0.85 0.100 0.000 0.00

气液相渗表（SLT）

Liquid Krg Krog Pcog

0.45 0.200 0.000 0.00

0.55 0.142 0.000 0.00

0.65 0.091 0.020 0.00

0.75 0.048 0.079 0.00

0.85 0.016 0.178 0.00

0.95 0.000 0.300 0.00

1.00 0.000 0.400 0.00

输入油水相渗曲线表后，选择 Liquid-Gas Table 如下图，输入气液相渗。


8

点击 OK，所有值输入完毕。

5. 输入初始化数据（Initial Conditions）

点击 Initial conditions，打开初始化设置窗口。设置第一个网格（1，1，1）

处的参考压力为 517 Kpa。选择默认的 Depth-Average Capillary -Gravity

Method（重力毛管力平均）方法。


9

6. 输入井定义和动态数据（Well & Recurrent）

在井定义和动态数据部分，我们将要定义 5 口井（反五点井网，一注四采），

注入井将作为注汽井。将计算 2 个方案，一个是衰竭式开发（没有注入井），另

一个是注蒸汽开发。我们将定义井的状态、射孔和约束条件。

点击 Wells and Recurrent 选项，选择 Well New，首先创建新井，井名为

“Producer1”，类型选为 PRODUCER，于 “1991-01-01”投产。

点击 Constraint 选项卡，勾选 Constraint definition。添加如下约束条件：

Operate-Bottom hole pressure- min- 200 Kpa，max- liquid rate SC - 32 m3/d。


10

用同样的方式定义其它三口井，只是井名不同，分别为 Producer2、

Producer3、Producer4。我们将在后面定义注汽井。完成后点击 Producer1，选

择选项卡 Options，Status 定为 Open。

井定义完成后，就有了 4 口生产井，下一步要定义井位和射孔。点击顶部菜

单中的 Well，选择 Well Completions（PERF），改变 Well Index Calculation 为

WI user input by layer，点击 Perforations 选项卡。

选择 Add perfs with mouse，将鼠标移到网格 I=4，J=3，K=1 处并点击鼠

标左键，在 2-4 层采用同样操作进行射孔。


11

对 Producer2，Producer3 和 Producer4 井重复以上过程，位置为:

Producer 2 4 9 1：4




12

为每口井每个射孔层的井指数 Well Index WI 输入 5000。然后，我们要创建

一些日期。在 Date 下，点击右键选择 New，创建一系列时间点（Add a range of

dates），从 0 天到 3650 天，间隔为 Year。确保最后的日期点选上了 STOP。完

成后退出，回到 Wells and Recurrent Data 的主菜单中。

为了计算平稳，让我们指定开始计算时的时间步长，切换到 Numerical 数据

段，设置初始时间步长 DTWELL 为 0.001，最大时间步长改为 DTMAX 为 30

天。

保存文件 “第 48 期数据文件-衰竭降压开采.dat”。

7. 运行数据体

将数据文件拖放到主界面中的 STARS 2012.10 版上，立即运行。可以将运

行生成的.irf 文件在 Results 3D 和 Graph 打开，对运行结果进行分析。

由于油的粘度太高，油藏不能产出。油藏温度没有输入，缺省为 25 摄氏度，

对应的原油粘度大于5700 cp。现在改变油藏温度到32摄氏度（实际的油藏温度），

重新运行看看是否发生了变化。

附：练习 1

添加一口注蒸汽井

分析结果时很容易发现衰竭式开采时油藏不能产出，分析后决定在模型中央

打一口注入井注蒸汽。

该井有以下特点：

(1）井位为 I=11，J=6 ，K=1（仅在顶部射孔!!），井名为 Injector，类型为

INJECTOR MOBWEIGHT EXPLICIT

(2）Injection rate – 128 m3/day，

Temperature – 332 deg C，

Well Index – 10000


13

Max. Injection Pressure – 5500 Kpa

Steam Quality – 0.8

开始就注入蒸汽，同时开始产油。保存文件名为“第 48 期数据文件-蒸汽驱.dat”。

练习 2 (如果时间允许）

设计一个源汇型 SAGD。底部两个层改成 5m 厚。上面的注入井在 Layer 3

完井 – I blocks 3 to 20，下面的生产井在 Layer 4 完井 – I blocks 3 to 20。

注入井和生产井的井指数都改成 100000。Injection rate：900 m3/d，1200 Kpa，

temp 275 deg C，85% quality steam，Production rate：950 m3/d，555 Kpa。

第48 期：stars-builder...

Documents