改善亲油正韵律厚油层注水开发效果的数值模拟研究

本文利用油水两维两相渗流基本方程及数值模拟方法,研究了改善亲油正韵律厚油层注水开发效果的措施—油层顶部水平压裂、油层底部特高渗透层段封堵、生产井控制射孔和利用油层有利地质条件等。对这些措施提高无水采收率和后期采收率(注入2.5倍孔隙体积水时的采出程度)的程度作了数量上和力学上的分析,最后提出了改善这类油层开发效果的初步意见。     

论双重介质两相驱替机理

本文应用数值模拟手段研究相似准数 W(裂缝渗滤速度与岩块渗吸速度之比)和W_g(裂缝中重力与驱动力之比)对双重介质渗吸机理的影响,搞清楚了影响岩块驱油效率的主要因素和找出了裂缝两相驱替的准活塞式驱动的分布范围。本文在证实裂缝两相驱替准活塞式驱替条件的基础上发展了国际上通用的模型。首次明确地提出了灰岩底水油藏油水界面运动方程可以化成一个线性积分方程形式,并用积分变换获得了它的解析解,其结果用于任丘油田。本文还提出了适合于作数值模拟计算的岩块渗吸项计算公式,后者理论严密而又便于计算。     

大规模油藏数值模拟的块压缩存储及求解

针对三相黑油模型模拟时大规模对角稀疏线性方程组存储占用大量内存、求解耗时的问题,研究大规模稀疏系数矩阵的压缩存储及求解方法。提出了有效节点压缩和块压缩存储结合的压缩存储方法,以油藏节点为单元,利用3个实数组分别存储稀疏矩阵块主对角元素、下三角及上三角的非零块元素;由于模拟中形成的系数矩阵具有位置对称性,利用3个整型数组存储下三角非零块元素的地址信息,减少了内存损耗及运算中非零元素的搜索次数。在此基础上,采用Krylov子空间块广义极小余量GMRES迭代法结合块不完全LU预处理方法求解上述线性方程组。结果表明,解法收敛速度快、稳定性好,可以提高大型稀疏线性方程组的求解速度。经过黑油模型标准考题的测试证实,该方法能够有效求解大规模油藏数值模拟问题。     

非结构网格油藏数值模拟方法研究

根据所建立的单个控制体离散形式的物质平衡方程,基于PEBI和CVFE网格,采用任意形式的渗透率张量,建立了相应的数值算法。PEBI网格是一种局部正交网格,其离散形式与有限差分方法相似,流动系数的取值原则和界面渗透率的取法均与有限差分相同。CVFE网格是非正交网格,本文混合运用有限差分和有限元方法计算折算压力梯度,得到与有限差分和PEBI网格不同的离散形式,提出了根据流量符号判定上游的方法,使模型更为合理。模型计算表明,对于形式简单的对角渗透率张量,本文方法可以与九点差分格式相比,精度是可靠的,并且该方法还能模拟完全各向异性渗透率张量,对于精细油藏数值模拟,其应用范围将更为广泛。     

预测校正型全隐式三相渗流数值模拟方法

本文模型采用欧拉法预测迭代初值。它与通常用上时刻解作迭代初值相比,可显著提高解的收敛速度。该模型对交泡点压力问题有较强的模拟能力。文中介绍了三类过泡点问题的处理方法,以资参考。     

非均质亲油砂岩油层层内油水运动规律的数值模拟研究

我国东部地区主要储油层属于陆相沉积,非均质性极为严重。在一个油层内部,纵向上的渗透率差异可达几十倍。陆相河流三角洲系统的沉积物从泛滥平原、分流平原到三角洲前缘部位在不同沉积条件下形成了不同结构的油砂体。例如:泛滥平原河道主流线部位往往形成具有明显正韵律的河床砂岩;在河流进入分流平原后,水流减缓而多改道,往往     

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.     

注气提高扫油厚度系数的数学模型

本文介绍研究正韵律油层注气提高扫油厚度系数的数学模型。文中用作者发展的把势当作求解对象油气水三个方程同时联立求解的计算方法。计算中采用了“毛细管压力分段线性化”解题技巧，从而较好地处理了这类非线性方程的线性化问题。计算速度比黑油模型半隐式方法快若干倍，而稳定性又远远优于IMPES方法。曾应用这个方法计算了大量的注气模型方案，从而对这一提高采收率措施的技术经济可行性作出了评价。