2024年5月30日发(作者：魏正清)
tNavigator
高效精准的油藏数值模拟器
趋于完美的最大并行处理设计
tNavigator
有效地利用单机多核多
CPU
进行计算（不收取
附加并行费用），成为业界领先的并行油藏数值模拟器。
集群
MPI
并行算法
对多核工作站实行多
CPU
并行运算
多核多
CPU
集群的混合动力技术
高效的内存利用率
多核之间统一的负荷分配
非均匀存储器存取
tNavigator
所有模块均可并行运算
多核
CPU
集群的混合动力技术
混合动力技术：即二级并行算法。
MPI
算法处理并行集群节点之间的同步，而线程技术是应
用在每个节点
CPU
和内核，以协调并行计算。对巨型油藏
模型，负载分配得到妥善处理，多核
CPU
的集群运算速度
最大可提高
200
倍。
=200!
Passion for Geoscience
成功案例
**油田: 世界最大油田之一，建立三相黑油模型，约
500
万活网格，近
13000
口井，
40
年生产历史。
集群配置:
20
个节点，
40
个
CPU
的
Xeon5650
，
240cores
，
480 GB DDR31333MHz
的内存，
4X
的
Infiniband QDR
（
40
GB/ S
）。基于上述便携式集群进行了
RFD
并行算法的性能
研究。
油藏模型中庞大的油水井射孔数据信息，对并行模拟是一
个非常大的挑战。但即使在这种极端条件下，混合算法仍
然显示极佳的计算性能。由上图可知，计算集群可以添加
很多的内核，目前是没有限制的。这种模式总的模拟时间
是
1
小时
22
分钟，相比一个
CPU
核心计算需
57
小时的时间，
并行加速因子提速
42
倍！对于简单的油藏模型，其速度提
高
50-55
倍。
目前行业的可扩展性主要受限于软件，而非硬件。
SMP+ MPI
混合算法提高
HPC
集群性能高达
10
倍。
当集群节点有多个多核
CPU
时，能实现最佳的性能。
功能齐全的动态油藏模拟器
主要功能：
1
.黑油模型
1-, 2-, 3-phase
模型
IMPES &
全隐式算法
双孔/双渗模型
MPF
-离散（张量渗透率控制）
岩石压实
垂相平衡
先进的井管理和控制
相渗和毛管压力，以及滞后效应
……
2
.组分模型
挥发油
凝析气
循环注气研究
……
3
.热采模型
活油 (使用
K
平衡值)
粘温性和相对渗透率的影响
热动力学性质，井控制，水体
无流体流动存在的网格热力学性质
上下盖层的热吸收和热损失
双孔/双渗模型
……
其他：
输入输出数据实现无缝接口。可直接输入常规模拟
器
E100
、
E300
、
STARS
、
IMAX
等数据文件。
可识别的关键字：
tNavigator
、
Eclipse
、
CMG
……
高效并行算法油藏模拟运算速度大幅度提高。
使用
Geology
模块快速构建油藏模型。
Model queues
模块支持油藏参数模敏感性分析和自
动历史拟合功能。
tNavigator
能轻松模拟约
2000
万活结点的精细地质
模型。
有限差分模拟与流线模拟集于一体，无需单独购买。
模拟可实现暂停重启动，并可在任一时间步长创建
运行预测模型。
水力压裂模拟功能适用于所有油气藏。
完美实现巨型油藏模型的劈分和合并。
近井模型。
模拟运行时，实时跟踪生产井情况。
不同版本号主文件在
tNavigator
中可以进行批处理
及图表分析评估。
模拟运行时的交互性显示、实时结果监测及强大后
处理功能
tNavigator
丰富的图形用户界面、配置文件和各种报告提
供了详细同步数据监测情况，其实时监测功能帮助油藏
工程师及时行模型的调整及历史拟合的运行监测。
前处理，运行进程监控，模拟结果后处理是通过
使用同一个多窗口图形界面在
Windows
和
Linux
下工作。
实现模型的开始、暂停、重启和多个预测模型的
形成。
油藏的静态动态属性模型均可采用二维、三维、
直方图和自定义的垂直剖面查看。
多功能二维气泡图可以显示产注井的瞬时和累积
产量。
实时显示单井射孔网格的属性和产率随时间的变
化。
生成动态属性
2D
等值线图。
实时显示单井产吸剖面。
注水优化工具：计算每个时间点的压力分布，水
驱情况和注入效率图，以及自定义的属性等等，
均可在
3D
、
2D
窗口使用流线显示。
先进的视图功能有助于高效的历史拟合。
高级的自定义计算功能。
丰富的多窗口显示有助于多个模拟结果对比。
单井剖面图（动静结合分析）
tNavigator
特色技术
1
.水力压裂模拟(SPE: 138071-MS)
tNavigator
水力压裂模拟：在井周网格块产生“虚拟”的
射孔网络。即：通过单个虚拟射孔效率和支撑剂性能模拟
水力压裂。
西西伯利亚某油藏水力压裂模型
LGR
模型模拟水力压裂
- 通过改变支撑剂渗透率和压力的函数来实现流量的改变
- 注入井自动开启裂缝
- 可以模拟任何裂缝的形状（单片，多分枝）
- 易于修改设置：压裂方向，裂缝生产指数，形状。
水力压裂改变压力场分布
2
.聚合物驱
tNavigator
聚合物驱采用黑油模型。考虑到水解膨胀率和
纳米聚合物类型，利用聚合物溶液优良的流变性，增加
驱替水的粘度、降低水的流度，从而大幅降低油水流度比，
减缓指进现象，增加驱替水的波及面积。
利用聚合物分子的吸附滞留特性，改善驱替水在垂向层
间的分配比，增强低渗层和正韵律沉积层内上部的吸水
能力，从而改善驱替水的波及体积。
通过建立聚合物浓度、温度、寿命与渗透率的函数关系，
确定渗透率倍乘因子。
tNavigator
支持表面活性剂模拟。其表面张力的影响体现
在相对渗透率端点值的改变。
3
.巨型油藏模型解决方案(
SPE:162090
)
利用边界条件实现自动劈分,模拟结果轻松合并。
26 sectors
累计油量
4.
侧钻井轨迹优化
快速便捷准确定义井轨迹；
设置不同参数和井轨迹，进行多方案比较；
不同的生产方案的即时视觉评价；
侧钻井可应用于裂缝建模。
5
.先进的水驱优化方案
在运行有限差分动态油藏模拟时，可实时显示二维三维
流线。
直接生成注采井组和单井液量分配表。
在注入效率图中检查欠注情况。
便捷的方案优化：关井、注采井转换、改变注采井工作
制度、新钻井以及井网调整等。
重启动进行方案优化，实时观测其产量、压力分布和含
水变化等。
使用
2D - 3D
流线、注入效率图、注采井组分析和有效的
产率分配表可以轻松评估水驱有效性。
利用
3D
流线模拟分析注采井组井间干扰
/jason
X——注水量
Y——有效的产油量
注采井组注采情况分析表
注入井注入效率的运行图
6
.复杂油藏开发方案
任一时间点均可建立预测模型。
通过滑动时间条带，可以立即在该时间点使用其约束
条件并重启模型。
便捷的定义直井、水平井和复杂井组模式。加载所有
预测模型，即时比较模拟结果
。
基于高效并行算法，加载所有预测模型，实时比较模拟结果，
在最短的模拟周期，制定出有效的可实施的开发方案。
淡水脱盐油藏模拟预测
2024年5月30日发(作者：魏正清)
tNavigator
高效精准的油藏数值模拟器
趋于完美的最大并行处理设计
tNavigator
有效地利用单机多核多
CPU
进行计算（不收取
附加并行费用），成为业界领先的并行油藏数值模拟器。
集群
MPI
并行算法
对多核工作站实行多
CPU
并行运算
多核多
CPU
集群的混合动力技术
高效的内存利用率
多核之间统一的负荷分配
非均匀存储器存取
tNavigator
所有模块均可并行运算
多核
CPU
集群的混合动力技术
混合动力技术：即二级并行算法。
MPI
算法处理并行集群节点之间的同步，而线程技术是应
用在每个节点
CPU
和内核，以协调并行计算。对巨型油藏
模型，负载分配得到妥善处理，多核
CPU
的集群运算速度
最大可提高
200
倍。
=200!
Passion for Geoscience
成功案例
**油田: 世界最大油田之一，建立三相黑油模型，约
500
万活网格，近
13000
口井，
40
年生产历史。
集群配置:
20
个节点，
40
个
CPU
的
Xeon5650
，
240cores
，
480 GB DDR31333MHz
的内存，
4X
的
Infiniband QDR
（
40
GB/ S
）。基于上述便携式集群进行了
RFD
并行算法的性能
研究。
油藏模型中庞大的油水井射孔数据信息，对并行模拟是一
个非常大的挑战。但即使在这种极端条件下，混合算法仍
然显示极佳的计算性能。由上图可知，计算集群可以添加
很多的内核，目前是没有限制的。这种模式总的模拟时间
是
1
小时
22
分钟，相比一个
CPU
核心计算需
57
小时的时间，
并行加速因子提速
42
倍！对于简单的油藏模型，其速度提
高
50-55
倍。
目前行业的可扩展性主要受限于软件，而非硬件。
SMP+ MPI
混合算法提高
HPC
集群性能高达
10
倍。
当集群节点有多个多核
CPU
时，能实现最佳的性能。
功能齐全的动态油藏模拟器
主要功能：
1
.黑油模型
1-, 2-, 3-phase
模型
IMPES &
全隐式算法
双孔/双渗模型
MPF
-离散（张量渗透率控制）
岩石压实
垂相平衡
先进的井管理和控制
相渗和毛管压力，以及滞后效应
……
2
.组分模型
挥发油
凝析气
循环注气研究
……
3
.热采模型
活油 (使用
K
平衡值)
粘温性和相对渗透率的影响
热动力学性质，井控制，水体
无流体流动存在的网格热力学性质
上下盖层的热吸收和热损失
双孔/双渗模型
……
其他：
输入输出数据实现无缝接口。可直接输入常规模拟
器
E100
、
E300
、
STARS
、
IMAX
等数据文件。
可识别的关键字：
tNavigator
、
Eclipse
、
CMG
……
高效并行算法油藏模拟运算速度大幅度提高。
使用
Geology
模块快速构建油藏模型。
Model queues
模块支持油藏参数模敏感性分析和自
动历史拟合功能。
tNavigator
能轻松模拟约
2000
万活结点的精细地质
模型。
有限差分模拟与流线模拟集于一体，无需单独购买。
模拟可实现暂停重启动，并可在任一时间步长创建
运行预测模型。
水力压裂模拟功能适用于所有油气藏。
完美实现巨型油藏模型的劈分和合并。
近井模型。
模拟运行时，实时跟踪生产井情况。
不同版本号主文件在
tNavigator
中可以进行批处理
及图表分析评估。
模拟运行时的交互性显示、实时结果监测及强大后
处理功能
tNavigator
丰富的图形用户界面、配置文件和各种报告提
供了详细同步数据监测情况，其实时监测功能帮助油藏
工程师及时行模型的调整及历史拟合的运行监测。
前处理，运行进程监控，模拟结果后处理是通过
使用同一个多窗口图形界面在
Windows
和
Linux
下工作。
实现模型的开始、暂停、重启和多个预测模型的
形成。
油藏的静态动态属性模型均可采用二维、三维、
直方图和自定义的垂直剖面查看。
多功能二维气泡图可以显示产注井的瞬时和累积
产量。
实时显示单井射孔网格的属性和产率随时间的变
化。
生成动态属性
2D
等值线图。
实时显示单井产吸剖面。
注水优化工具：计算每个时间点的压力分布，水
驱情况和注入效率图，以及自定义的属性等等，
均可在
3D
、
2D
窗口使用流线显示。
先进的视图功能有助于高效的历史拟合。
高级的自定义计算功能。
丰富的多窗口显示有助于多个模拟结果对比。
单井剖面图（动静结合分析）
tNavigator
特色技术
1
.水力压裂模拟(SPE: 138071-MS)
tNavigator
水力压裂模拟：在井周网格块产生“虚拟”的
射孔网络。即：通过单个虚拟射孔效率和支撑剂性能模拟
水力压裂。
西西伯利亚某油藏水力压裂模型
LGR
模型模拟水力压裂
- 通过改变支撑剂渗透率和压力的函数来实现流量的改变
- 注入井自动开启裂缝
- 可以模拟任何裂缝的形状（单片，多分枝）
- 易于修改设置：压裂方向，裂缝生产指数，形状。
水力压裂改变压力场分布
2
.聚合物驱
tNavigator
聚合物驱采用黑油模型。考虑到水解膨胀率和
纳米聚合物类型，利用聚合物溶液优良的流变性，增加
驱替水的粘度、降低水的流度，从而大幅降低油水流度比，
减缓指进现象，增加驱替水的波及面积。
利用聚合物分子的吸附滞留特性，改善驱替水在垂向层
间的分配比，增强低渗层和正韵律沉积层内上部的吸水
能力，从而改善驱替水的波及体积。
通过建立聚合物浓度、温度、寿命与渗透率的函数关系，
确定渗透率倍乘因子。
tNavigator
支持表面活性剂模拟。其表面张力的影响体现
在相对渗透率端点值的改变。
3
.巨型油藏模型解决方案(
SPE:162090
)
利用边界条件实现自动劈分,模拟结果轻松合并。
26 sectors
累计油量
4.
侧钻井轨迹优化
快速便捷准确定义井轨迹；
设置不同参数和井轨迹，进行多方案比较；
不同的生产方案的即时视觉评价；
侧钻井可应用于裂缝建模。
5
.先进的水驱优化方案
在运行有限差分动态油藏模拟时，可实时显示二维三维
流线。
直接生成注采井组和单井液量分配表。
在注入效率图中检查欠注情况。
便捷的方案优化：关井、注采井转换、改变注采井工作
制度、新钻井以及井网调整等。
重启动进行方案优化，实时观测其产量、压力分布和含
水变化等。
使用
2D - 3D
流线、注入效率图、注采井组分析和有效的
产率分配表可以轻松评估水驱有效性。
利用
3D
流线模拟分析注采井组井间干扰
/jason
X——注水量
Y——有效的产油量
注采井组注采情况分析表
注入井注入效率的运行图
6
.复杂油藏开发方案
任一时间点均可建立预测模型。
通过滑动时间条带，可以立即在该时间点使用其约束
条件并重启模型。
便捷的定义直井、水平井和复杂井组模式。加载所有
预测模型，即时比较模拟结果
。
基于高效并行算法，加载所有预测模型，实时比较模拟结果，
在最短的模拟周期，制定出有效的可实施的开发方案。
淡水脱盐油藏模拟预测