PEBI网格二维两相流数值模拟

油藏数值模拟中广泛采用的笛卡尔网格在描述地质条件复杂的油藏时存在很大的局限,并且笛卡尔网格有限差分法数值模拟存在严重的网格取向效应。文中采用PEBI网格,吸取了有限元方法的优点,可以逼近任意油藏形状,便于局部加密和应用窗口技术,可以减小网格取向效应;同时吸取有限差分的正交性特点,便于计算机实现。文中给出了控制体有限元方法的差分方程,提出一种三角形划分和PEBI网格自动生成的方法,设计两个模型进行了二维单相流、二维油水两相流数值模拟。计算结果表明,PEBI网格模拟近井问题用较少的网格取得了较高的精度,与解析解吻合较好;在油水流度比较大的情况下,PEBI网格的取向效应比有限差分五点格式明显小。     

PEBI网格二维两相流数值模拟

油藏数值模拟中广泛采用的笛卡尔网格在描述地质条件复杂的油藏时存在很大的局限,并且笛卡尔网格有限差分法数值模拟存在严重的网格取向效应.文中采用PEBI网格,吸取了有限元方法的优点,可以逼近任意油藏形状,便于局部加密和应用窗口技术,可以减小网格取向效应;同时吸取有限差分的正交性特点,便于计算机实现.文中给出了控制体有限元方法的差分方程,提出一种三角形划分和PEBI网格自动生成的方法,设计两个模型进行了二维单相流、二维油水两相流数值模拟.计算结果表明,PEBI网格模拟近井问题用较少的网格取得了较高的精度,与解析解吻合较好;在油水流度比较大的情况下,PEBI网格的取向效应比有限差分五点格式明显小.     

混合PEBI网格精细油藏数值模拟应用研究

针对原有的PEBI网格在精细油藏数值模拟中出现的问题,提出了综合运用径向网格和PEBI网格的混合PEBI算法.混合PEBI算法将整个研究区域分成两个区域:油井区和油藏区.在油井区采用径向网格,可以在充分把握油井附近流动状态的同时实现网格体积由小到大的快速变化;在油藏区采用PEBI网格,可以很好地逼近复杂油藏形态.混合PEBI网格具有计算效率高、稳定性好、运用灵活等特点,能适应精细油藏数值模拟的需要.用2个三维、多相数值试井计算实例对混合网格的优良性能进行了验证.     

井间干扰条件下PEBI网格划分研究

针对我国老油田井网密度大及存在井间干扰的情况,根据井间流线方程的特征,提出了井间干扰条件下PEBI网格划分算法。将此网格下的计算结果与细网格、一般粗网格的计算结果的比较结果表明,反映流动特征的井间干扰网格既能减少计算时间,又能达到和精细网格相近的计算精度。     

PEBI网格在不稳定试井数值模拟中的应用

复杂系统的油藏模拟的精度和速度主要取决于合理的网格选择.笛卡儿网格得到广泛使用,但它的不足之处在于:①描述储层中的断层、尖灭、水力裂缝、水平井以及其他不连续处的随机性;②典型井位的不可改变;③网格方向影响严重.为了改进笛卡儿网格,降低网格方向的影响,从均匀六边形网格模式开始,垂直平分(PEBI)网格开始初步用于石油行业.目前,五种类型的PEBl网格得到广泛应用,但对它们在模拟不稳定试井中的局限或者可行性研究较少.因此,本文介绍了PEBI网格在模拟水平井、垂直井及压裂直井瞬时压力变化中的应用,通过数值结果与解析结果的拟合检验了PEBI网格的有效性.模拟试验表明,PEBI网格能很好地描述水平井中的瞬时压力变化,但对于直井效果不佳.同时,椭圆形PEBI网格能更好地描述压裂直井中的压力变化,圆形PEBI网格更适用于模拟未压裂直井.     

低渗复杂断块整体压裂裂缝参数优化设计

低渗复杂断块油藏在进行整体压裂改造时，由于其地应力场分布复杂且井网形式不规则，常规整体压裂产量预测方法不再适用。为此，将油藏数值模拟中的新型网格结构——PEBI网格应用到整体压裂优化设计中，实现了不规则井网条件下任意方位裂缝的模拟，并证实了PEBI网格模拟水力裂缝相对于传统直角网格的优越性。根据濮城油田卫42断块压裂注采井网的实际特点，抽象出适用于复杂断块油藏的3种典型的注采井位关系，并在此基础上进行了裂缝与井网匹配关系和裂缝参数的优化研究。指出：在复杂断块油藏的整体压裂中，注采井位相对角度存在最优值，应根据具体地应力方向进行优化；远离断层区域地应力方向一致，应造长缝，断层附近区域地应力方向容易发生偏转，应重点优化缝长；就特低渗透复杂断块油田而言，注采相对井位、压裂规模对于开发效果的影响要远远大干裂缝导流能力的影响。图10表2参11     

低渗油藏水力压裂裂缝长度优化研究

低渗油藏在进行压裂改造时,由于其渗流规律复杂和井网形式不规则,常规模拟压裂裂缝长的方法不再适用。因此提出了PEBI网格模拟和经济评估相结合的水力裂缝长度优化方法。该方法将油藏数值模拟中的新型网格结构——PEBI网格应用到水力裂缝长度优化设计中。实现了不规则井网条件下水力裂缝的准确模拟．并证实了PEBI网格模拟水力裂缝相对于常规直角网格的优越性;同时从经济角度优化裂缝的长度。通过实例对产油量、含水率以及采出程度的对比分析．表明运用该方法能确定水力裂缝的最佳长度。     

基于PEBI网格的水平井裂缝参数优化

低渗油藏往往采用水平井压裂的方法来提高油层产能,由于地质条件复杂及多形态的断层发育,使得水平井压裂裂缝参数对压裂效果起着决定性的作用,而常规模拟水平井压裂的方法不能很好地描述裂缝形态。为了提高模拟水平井压裂裂缝的精度,提出了应用新型非结构网格一PEBI网格模拟水平井压裂裂缝参数,实现水力裂缝的精确模拟和裂缝参数的准确优化,与常规笛卡尔网格方法进行对比,体现出PEBI网格模拟水平井压裂裂缝的优越性。得到优化的裂缝系数：最优裂缝间距100-120m,最优裂缝条数5条,最佳裂缝长度110～130m。     

煤层气羽状水平井数值模拟新方法

羽状水平井技术是近几年兴起的一项新的煤层气增产技术。目前,在煤层气数值模拟中广泛采用的笛卡儿正交网格,在描述羽状水平井等复杂井型方面存在较大的局限性,并且在模拟过程中存在严重的网格取向效应。针对这一问题,提出使用笛卡儿网格和六边形PEBI网格分别对羽状水平井和煤层气藏区域进行模拟的混合PEBI网格模拟方法；给出了控制体有限元差分方程,提出了新的混合网格生成方法；结合某煤层气田实际地质资料,对直井、水平井和羽状水平井等开发方式分别进行了模拟。计算结果表明,该网格系统节点灵活,能够广泛适用于多种井型的煤层气数值模拟。     

数值试井技术及UST数值试井软件

为满足我国油田试井分析需要,研发了UST数值试井软件。该软件采用先进的PEBI网格,满足复杂边界、井间干扰及特殊油藏的网格划分需求;能进行油、气、水三相试井解释,正确模拟过泡点现象;具有多层、层间窜流、层间非均匀性的描述能力,支持大地坐标与相位图导入功能;能进行多井模拟,可根据需要选择井模型。结合算例介绍了试井分析的特点,给出了压力降落与压力恢复时的压力导数的典型特征。