低渗透油藏非线性渗流数值模拟方法

建立三维三相渗流数学模型,构造该模型的有限差分离散化方法,确定考虑非线性渗流的井—网格流动方程,编制三维三相非线性渗流数值模拟软件。最后选取某油藏参数检验模拟软件的准确性。     

一类非线性渗流数学模拟

活动边界非线性渗流是现代渗流力学的前沿研究领域之一。在中建立的低渗透介质非线性渗流数学模型为活动边界非线性模型,不能求出其严格解析解,因此分别运用平均质量守恒法、数值模拟法求得了其近似解析解、数值解、二吻合得较好;并得了低渗透介质非线性渗流活动边界的运动规律和压力分布特征。结果表明：起始比降越大,则活动边界发展的速度越小,压力传播越慢。近似解工程意义明确、分析计算简洁,变步长离散数值方法为求解活动边界非线性问题提供了好的工具。     

数值模拟方法在江汉油田低渗透油藏井网部署中的应用

通过对江汉油田低渗透油藏的调研分析,从江汉油田低渗透油藏布井方式受油藏封闭形式、沉积相和裂缝影响等因素出发,结合实际油藏属性数据,建立了三种理论模型:①受河道沉积控制呈条带状分布的低渗透油藏;②封闭小断块低渗透油藏;③裂缝性低渗透油藏。采用国内先进的非线性渗流三维二相数值模拟软件,优选了适合江汉油田不同特征低渗透油藏的合理井网部署方式。     

牛圈湖油田超前注水非线性渗流数值模拟研究

在渗流规律实验研究基础上,建立了牛圈湖特低渗透油藏流体渗流的非线性渗流模型,通过数值模拟在超前注水油水井间建立有效的驱动压力梯度,确定了牛圈湖西山窑低压油藏合理的井距为200m、注采井距为150m和裂缝穿透比为0.5,通过对注采参数的优化模拟,确定地层压力系数达到1.1时油井投产为最佳时期.     

利用非线性渗流数值模拟技术对低渗透油藏井网进行优化

研究认为,低渗透油藏中流体主要呈非线性渗流流动.为了更准确地模拟这一过程,选用自研软件,低渗透油藏非线性渗流数值模拟一体化系统,对纯17块油藏的概念模型进行数值模拟计算.在利用该软件对不同井距的五点井网进行模拟计算时,采用水驱产能比这一指标进行对比分析,从而优选出合理井距.低渗透油藏生产井产能往往较低,需要进行生产井人工压裂.利用自研软件,对生产井人工压裂缝的导流能力和裂缝穿透率进行模拟计算,进而优选出合理的压裂缝导流能力和裂缝穿透率.     

煤炭地下气化三维渗流数学模型的研究

研究了煤炭地下气化流体非线性能流运动特征,在模型试验的基础上,通过对气化发生炉体风煤层燃烧气化过程中渗流场分布和变化规律的分析,建立了三维非稳定线性渗流数学模型,阐述了主要模型参数的选取方法,用有限单元法对数学模型进行了求解,并对模拟计算结果进行了分析和讨论,计算值和实测值基本相符合,证明了对气化炉的渗流场的数值模拟是可靠的。     

两区复合油藏二次梯度非线性渗流模型研究

考虑二次压力梯度影响的非线性渗流模型比常规线性模型更能准确反映地下原油在油藏中的渗流规律.针对两区复合油藏,从迭西定律、质量守恒原理出发,结合状态方程,推导出了考虑二次压力梯度影响的渗流方程,建立了二次压力梯度两区复合油藏非线性渗流试井模型.通过变量代换,将渗流方程线性化,求得Laplace空间解析解,利用数值反演获得实空间解,从而绘制出带二次压力梯度影响的两区复合油藏试井样版曲线,对不同参数进行了敏感性分析.误差分析表明二次压力梯度影响不应被忽略.     

具有分形特性的油藏渗流理论进展概述

近年来,由国外科学家在上世纪80年代创立的分形几何在诸多学科中已得到广泛应用.而今非线性分形理论逐渐被应用于油藏数值模拟中.国外科学家和油藏工程师最先在渗流力学中引入分形维数和分形指数来描述多孔介质及其孔缝的分形特征,打破了采用均质或拟均质假设处理方法近似反应裂缝型多孔介质性质的传统方法,进而产生了应用分形特性描述油藏的分形特征和非均质性的分形油藏理论.应用分形理论建立的油藏数值模型与经典模型相比,虽然分形油藏渗流模型较为复杂,但更能贴近自然、真实的油藏,能够更有效地反映实际油藏的复杂性.     

正交裂缝网络单相流动实验和数值模拟

为了研究正交裂缝网络模型中单相流体渗流运动特征,利用缝洞介质物理模拟实验装置进行了一系列单相流动实验.根据实验数据拟合得到了临界速度的经验关系式,给出了用临界速度确定破坏油田井壁线性规律时极限产量的方法,基于等效思路用有限元方法对非线性渗流进行了数值模拟.研究表明:低渗流速度下裂缝网络模型中渗流服从线性渗流规律,随着渗流速度不断增大,渗流曲线向压力梯度轴弯曲,呈现非线性渗流特征;渗透率与垂直裂缝密度的对数成线性关系;临界速度随垂直裂缝数增加而增大;非线性渗流的数值模拟结果与实验数据拟合较好,相对误差小于4.93%.流体在井底附近地带运动时能产生使线性渗流规律受到破坏的强惯性阻力.     

低渗储层非线性相渗规律研究

矿场试验和实验表明低渗油藏流体渗流不再符合Darcy公式而是存在明显的非线性,这种非线性效应对单相、多相流体的流动均产生影响.从非线性渗流的形成机理出发,利用恒速压汞技术确立低渗储层喉道分布密度函数,在此基础上,根据毛管模型与边界层理论,建立了低渗储层非线性相渗模型,并结合大庆油田某区块进行了分析研究.结果表明,在非线性渗流压力梯度范围内,地层中压力梯度的增加,储层绝对渗透率逐渐增加、水相渗透率逐渐降低,油相渗透率逐渐升高,油井含水率上升速度降低.