混合—CVFE法在弹性网格油藏模拟中的应用

弹性体系控制有限元法可用于建立混合网格，本方法可用局部圆柱形或椭园柱形网格准确描述近井流动，并能处理复杂油藏边界，网格过渡段是圆滑的，无需作任何特殊离散化近似，避免了使用笛卡尔局部网格加密和混合笛卡尔网格技术出现的网格过渡问题。     

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.     

三角网格差分方法在油藏数值模拟中的应用

在油藏数值模拟中 ,利用任意三角网格来剖分渗流区域 ,可以方便灵活地加密重点研究区结点 ,特别在处理渗流区的内外边界及断层方面有很大的拟合性。以二维三相黑油模型为例 ,提出用于油藏数值模拟的三角网格差分方法。首先建立以剖分结点为中心的均衡单元 ,再以均衡单元为单位 ,根据质量守恒原理 (均衡原理 )和能量守恒与转换定律 (达西定律 ) ,考虑单元侧向流量、源汇项及其内部储存量的变化量 ,建立了物理概念清楚的油、气、水渗流的三角网格差分方程 ,可用求解矩形网格差分方程的方法求解。介绍了三类渗流区域边界条件 (给定压力边界 ,给定流量边界 ,封闭边界 )应用方法 ;在处理断层时 ,将断层结点视为两个结点 ,在两侧分别编号 ,二者用达西定律产生水力联系的方法处理。对面积为 7.8km2 、有 5条断层的某油藏渗流区 ,应用三角网格差分方法仅剖分 2 90个结点、442个三角形面元 ,就很好地处理了非均质分区和断层问题 ,使所有采液井、注液井和探井均落在结点上 ,从而使计算精度得以提高 ,并很容易地进行了生产史匹配。图 3参 3 (王孝陵摘 )     

油藏模拟网格方向设计及主渗透率初值确定方法

本文运用张量分析原理分析了油藏数值模拟工作中网格定向与主渗透率k_x、k_y初值准备的理论依据,研完了相应的计算方法,给出了实际算例。     

不规则多边形有限差分网格方法及其在油藏数值模拟中的应用

本文提出了一种新的任意多边形的网格划分差分方法。这种方法在某些方面和有限元法相似,但它能够进行油气藏多相流动模拟。它和一般矩形网格相比具有可能更好地逼近任意形状油藏、便于局部加密等优点。本文推导了不规则网格的差分方程,介绍了网格自动形成的方法,并将这种方法应用于双重介质底水油田的油水两相模拟程序中,取得了良好的效果。     

非牛顿流体油藏数值模拟研究

根据非牛顿流体在多孔介质中渗流的流变特性,结合油藏注水开发特点,建立三维油、水两相非牛顿流体渗流数学模型.通过数值模拟研究,论证非牛顿流体油藏注水开发的一般性开采原则.计算结果表明,驱替液与被驱替液类型的不同,决定了其开采强度对最终开发指标影响的不同.     

混合网格技术在低渗透油藏数值模拟中的应用方法研究

低渗透油田大部分井都经过压裂改造才投产 ,流体流动的等压线在人工压裂井周围呈椭圆状 ,而距井较远处可视为直线状的。根据这一特点 ,将整个油藏划分为油藏区域和井区域 :油藏区域采用矩形网格和笛卡儿坐标系统 ;井区域采用椭圆形网格和椭圆坐标系统 ;采用拉普拉斯变换将井区域边界处的椭圆形网格系统变换为矩形网格系统。在这两个区域分别求其传导系数 ,建立各自的数学模型及数值模型 ,并对解法进行了探讨。对鄂尔多斯盆地低渗透的樊家川油田樊1 0 3井的单井产油量进行历史拟合 ,用所提模型计算出的日产油量与实际日产油量基本一致 ,验证了在低渗透油藏数值模拟中应用混合网格技术是可行的。图 3参 8(王孝陵摘 )     

渗透率各向异性油藏数值模拟方法研究

渗透率具有方向性的各向异性介质使得油藏中流体渗流规律变得复杂，传统的油藏数值模拟器受到网格取向的影响而使模拟结果出现较大误差。针对该问题，建立了以完全渗透率张量为表征的渗透率各向异性的三维三相油藏渗流的数学模型，采用十九点差分格式建立了数值模型，引入预处理共轭矩阵法进行求解，并在此基础上研制了油藏模拟软件。运用该软件进行了实例计算，并与常规的CMG模拟器进行了对比。结果表明，建立的油藏数学模型更符合油藏实际情况。     

网格方向性对水驱油油藏数值模拟结果的影响

本文研究了网格方向性对水驱油油藏数值模拟结果的影响。研究表明,在直角坐标系中,如果采用五点差分法,油藏数值模拟结果受网格方向性的影响很严重,且随着原油粘度增加,其影响程度愈来愈强。平行网格系统所模拟的生产井见水时间比对角网格系统所模拟的生产井见水时间短,前者比实际见水时间短,后者比实际见水时间长。若采用九点差分法,可以消除网格方向性对水驱油油藏数值模拟结果的影响,九点差分法模拟的生产井见水时间介于上述两者之间,而且更接近实际情况。     

缝洞型底水油藏开发动态数值模拟方法研究

缝洞型油藏表征单元具有多尺度性,无法直接采用基于连续介质力学的商业数模软件进行动态模拟。根据渗流力学和流体力学理论,针对缝洞型油藏储集体特征尺度的特性,建立了一种新的缝洞型底水油藏动态模拟模型。通过对中小裂缝、大裂缝和大型溶洞的特殊处理,实现了离散介质特性到连续介质模型中的叠加,提出一套适用于缝洞型底水油藏水淹动态的数值模拟方法。通过计算实例表明该方法是有效的、可行的。     

并行计算在油藏数值模拟中的应用

大规模整体油田的精细油藏数值模拟需要并行处理。该文将多层二维二相油藏压力计算,转化为以油层为并行计算粒度,用网格节点排序方法和预处理算法等缩短计算时间,达到对一类黑油模型油藏模拟问题高效的并行求解。实验结果表明,模拟速度有较大提高,并取得较高加速比。     

油藏数值模拟技术在试井分析中的应用

本文从渗流模型及数值求解方法两方面概述了油藏数值模拟技术现状,针对油藏数值模拟在软件技术上的成熟性,提出了油藏数值模拟技术应用于试井分析,建立数值试井方法和理论这一新方向,并提出了数值试井技术在地质、采油及油藏工程方向上的具体应用。     

砂岩油藏堵水数值模拟研究与应用

运用简化的黑油模型,对砂岩油藏层内堵水机理进行了数值模拟研究,得出了一些定性的认识和定量的结论。根据得出的结论,对高含水的L36断块整体堵水进行模拟,预测了堵水效果,从8套方案中优选出调整治理方案。该方案实施后,区块综合含水上升率由每年的2%下降为零,产量递减速度得到明显控制,累计增油量9066 t,而预测增油量为11020 t,吻合率达82%,为同类油藏的综合治理提供了一种有效的方法。     

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.     

多尺度油藏数值模拟的渗滤方法

指出油藏渗流中不同尺度的渗滤现象形成机制,从渗滤理论角度揭示驱替前缘的生长规律.根据宏观与微观渗流的动力学方程,以隐式计算的压力场确定渗滤准则,分别建立了微观与宏观油藏数值模拟的渗滤模型.该模型中指进的发育、剩余油的圈闭不仅受介质非均质性的影响,而且与驱替历史(压力场变化)相关,是对Stenby(1990)及Barefet(1994)的渗滤模拟模型理论上的修正与完善,更能体现渗流的动力学统一性及不规则性.此外,建立了排液道见水后与排液道相临节点的压力降计算模型,使油藏渗滤模型不仅可模拟见水前的水驱油过程,还可对见水后的动态进行预测,突破了网络模拟向油藏动态模拟应用转化的一个难题.通过实际岩心驱替实验及平面填砂模型实验的验证,所建立的多尺度油藏数值渗滤模拟模型是可靠的.微观渗滤模拟可以评价孔隙结构对采收率、指进发育、剩余油分布的影响.宏观渗滤网络模拟方法,可对渗透率、孔隙度非均质分布的油藏在不同驱替条件下的渗流进行渗滤模拟,使指进、剩余油分布的预测更为客观.宏观与微观渗滤模拟特征曲线可与物理模拟及经典数值模拟方法的结果进行对比研究,使油藏数值模拟的深度与广度都得以延伸.     

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。     

低渗层重复压裂的油藏数值模拟研究

采用黑油模型，研究了在低渗地层的五点注采井网中，不同储集层渗透率和油井不同含水率下，重复压裂的裂缝穿透率和导流能力等对采油动态的影响。研究表明，重复压裂的效果在很大程度上取决于复有原有裂缝和地层的认识上，对具有一定可采储量地层重复压裂时，如果集集层的渗透性较差，应以增加裂缝的穿透率为主，若储集层的渗透性较好，则应主要增加裂缝的导流能力；无因次裂缝导流能力是影响复压生生产动态的一项实质性因素。     

圆筒炉内燃烧器出口湍流流动和燃油燃烧的三维数值模拟

针对一现场运行圆筒炉内油、气联合燃烧器燃油燃烧过程进行了详细的数值模拟。其中，对燃烧器的复杂几何形状没有进行任何简化，实现了计算区域的结构化网格划分。在前人的研究基础上发展了计算燃油液雾燃烧过程完整的数学模型，对气相的湍流流动采用κ-ε模型，对液雾颗粒相的湍流流动采用随机轨道模型，对湍流燃烧采用EBU-Arrhenius模型，对辐射传热采用离散坐标模型。模拟计算成功地得到了燃烧器出口流场、温度场、组分分布以及火焰形状等详细信息，揭示了计算区域内流动、燃烧和传热过程特点。计算结果与现场测量数据吻合。     

特高含水期油田剩余油分布及开发调整数值模拟研究

以五号桩油田桩75块特高含水期油藏为例,利用数值模拟手段研究剩余油分布规律:在此基础上优化开发调整方案,采取钻补充完善井、改变液流方向等措施,可有效地提高油田开发水平和最终采收率.     

文13西块数值模拟研究

中原油田文13西块纵向和平面非均质严重，油水分布规律性不强。针对油藏存在的问题，采用油藏数值模拟方法，对油田开采历史进行了拟合，得出了剩余油分布状况，找出了剩余油的富集区域。同时还设计了4个开发方案，通过对比分析，推荐出最优开发方案。