双重各向异性介质的数值模拟方法研究

双重各向异性是多孔介质的一个基本性质 ,它对油藏流体的流动以及油气藏开发都有一定的影响。文中首先建立了双重各向异性介质的渗流数学模型 ,然后给出了它的数值模拟差分方法 ,并编制了双重各向异性介质的两相三维油藏数值模拟软件 (da SIM) ,最后给出的 5点井网计算实例显示了岩石双重各向异性对油气渗流规律的影响     

双重各向异性介质的数值模拟方法研究

双重各向异性是多孔介质的一个基本性质,它对油藏流体的流动以及油气藏开发都有一定的影响,中首先建立了双重向向异性介质的渗流数学模型,然后给出了它的数值模拟差分方法,并编制了双重各向异性介质的两相三维油藏数值模拟软件（ daSIM),最后给出的5点井网计算实例显示了岩石双重各向异性对油气渗流规律的影响。     

裂缝型凝析气藏数值模拟研究新方法

为了正确模拟裂缝型凝析气藏的开发动态,提出一种适合于裂缝型凝析气藏双重介质组分模型的数值模拟方法,即首先进行拟组分数的合理划分,然后建立单个岩块的单重介质精细模型和双重介质模型,调整双重介质模型的毛管力曲线拟合单重介质精细模型的计算结果,建立拟毛管力曲线,在此基础上开展双重介质组分数值模拟研究。研究表明,直接利用双重介质组分模型可以正确模拟裂缝型无水凝析气藏的生产动态;但对于裂缝型有水凝析气藏,模拟结果与实际生产动态偏差较大,而采用拟毛管力曲线后模型则可以获得正确的模拟结果。用该法对塔里木盆地塔中Ⅰ号气田某裂缝型凝析气藏的生产动态进行了模拟。结果表明,该方法可用于裂缝型凝析气藏的数值模拟,对实际气田开发动态拟合较好,指标拟合误差小于5%。图6表1参18     

哈萨克斯坦盐下油藏双重介质三维地质建模

以哈萨克斯坦肯基亚克盐下石炭系油藏为例.在详细岩心观察基础上.综合取心、测井、地质、地震等多方面资料,分步建立了双重介质储集层的三维地质模型.首先建立研究区构造模型,利用地震相和测井相分析建立沉积相模型,在数据结构分析和方法优选的基础上.建立相控的储集层基质属性模型;第二步利用地震几何属性分析和岩心裂缝描述结果.模拟建立裂缝分布网络模型;第三步将基质属性和裂缝分布网络模型有机结合,利用基质和裂缝渗流交换原理建立双重介质储集层三维综合地质模型.建模最终给出了裂缝的网络分布模型,裂缝的等效渗透率和双重介质等效渗透率模型,可直接提供给油藏工程研究人员开展数值模拟研究.     

塔河油田缝-洞型碳酸盐岩油藏等效数值模拟

塔河油田奥陶系碳酸盐岩油藏埋藏深,储集空间多样,储集类型复杂,油藏模拟和动态预测难度大,其原因主要是现有的油藏数值模拟器很难模拟裂缝- 溶洞型双重介质系统。应用渗流力学基本理论, 建立了裂缝- 溶洞型双重介质的数学模型,提出了裂缝- 溶洞型双重介质与裂缝- 基质型双重介质等效的数学表达式,为更好地应用现有的数值模拟软件来模拟塔河缝- 洞型油藏提供了依据。应用此方法,对塔河油田奥陶系碳酸盐岩的一口油井进行了模拟,结果证实了该方法的有效性。     

渗透率模型研究进展

讨论单重孔隙介质和双重孔隙介质渗透率模型的发展,分析渗透率建模面临的问题:建模理论研究缺乏,至今没有提出统一的模型,双重孔隙介质渗透率模型亟待发展。单重孔隙介质渗透率与孔隙度相关性较好,但仅有孔隙度不能建立精确的渗透率模型,还需考虑岩石结构和孔隙结构参数。双重孔隙介质渗透率可分为基质渗透率和裂缝渗透率2个方面研究,它们之间的耦合是渗透率建模重点考虑的问题。提出应用分形理论和成像测井有望提高双重孔隙介质渗透率模型的建模精度。渗透率建模发展方向是三维数字岩心技术和激发极化法的应用。     

富台油田车古201潜山开发对策研究

针对储集空向为裂缝的层状油藏特点和开发中暴露的问题，结合地震地质综合研究成果和钻井资料，建立了古生界三维地质模型，选择三维三相黑油双重介质模型，应用确定性建模方法，进行了数值模拟。根据数值模拟结果并与相似油田类比，提出了实施注水补充地层能量，并适时补开上部储层，提高油井产量和储量动用程度的初步对策。     

不同介质模型的双聚焦计算方法

双聚焦计算方法模拟了两个三维波场响应过程:一是三维波场正演过程;二是三维波场叠前偏移过程,因此双聚焦算法的关键在于波场外推。不同介质模型采用不同的波场外推方法:直接外推法适用于最简单的均匀介质模型;大步长逐层递推法适用于层状均匀介质模型;小步长三维网格递推法适用于复杂介质模型。实际应用表明:针对复杂地质目标的双聚焦成像空间分辨率和照明强度预测,对于优化三维观测系统设计和提高地震成像质量具有重要作用。考虑到三维正、反向波场递推的计算量极大,建议在多节点的并行机上进行复杂介质双聚焦方法的软件开发。     

碳酸盐岩孔隙-裂缝双重网络模型构建及分析

为了明确孔隙-裂缝型碳酸盐岩微观渗流机理,需构建能够精准表征真实孔隙-裂缝双重介质系统三维结构的数字化模型.利用碳酸盐岩样品CT扫描图像和图像分割技术,构建出反映样品结构的孔隙-裂缝双重介质数字岩心模型,并依据不同的形态特征参数,分离出样品的孔隙和裂缝空间.通过中心线提取法和最大球填充法,对碳酸盐岩裂缝空间进行了裂缝网...     

裂缝性油藏水平井压力不稳态特征分析

根据双重介质的特征和水平井三维渗流的特征，通过连续点源方法建立了双重介质三维渗流模型，经Laplace空间数值反演得到实空间的压力响应。讨论了储容比、窜流系数、水平井空间位置、边界类型对裂缝性油藏水平井不稳态压力动态的影响。     

基于Hoshen-Kopelman算法的三维多孔介质模型中黏土矿物的构建

疏松砂岩储层成岩过程简单,胶结疏松,对该类油藏的取心及获取孔隙结构与岩石组分信息较为困难,因此基于二维岩石信息的三维多孔介质重建方法对于该类储层的微观尺度模拟尤为适用,现有的重建技术虽然能较为准确地构建岩石骨架和孔隙结构,但无法对储层中的各类黏土矿物做详细的划分和构建。为准确构建含黏土三维多孔介质模型,基于真实储层二维信息,利用过程法构建多孔介质模型,并将其作为混合算法的输入模型构建了三维多孔介质模型,通过引入交换单位体像素点对其邻域不稳定性的贡献程度作为参数,可以提高混合算法的运算速度和准确性;重建模型与参考模型具有相似的统计学和拓扑学特征,以此为基础,结合真实储层中黏土矿物的分布及产状,通过Hoshen-Kopelman算法和黏土矿物基团的主要结构特征分类,构建了含黏土矿物分布的三维重建多孔介质;最后对重建模型中岩石矿物分布及结构特点进行了分析。结果表明,基于Hoshen-Kopelman算法的重建模型较好地反映了储层中主要黏土矿物的分布及产状,该算法为含黏土矿物疏松砂岩油藏的微观尺度储层模拟提供了新方法,基于该算法得到的三维多孔介质模型为模拟油气田开发过程中由于岩石矿物性质差异造成的储层伤害研究提供了新手段。     

A Predictive Model of Enhanced Oil Recovery by Infill Drilling and Its Application

Infill drilling is now recognized as a viable improved recovery process. However, the reliable prediction of incremental recovery by infill drilling cannot be readily and accurately determined by present techniques. This paper proposes a hybrid predictive model of stream tube simulation and numerical simulation by using the contemporary theory of fluid flow in porous media. The model calculates the geometries of stream tubes, remaining oil distribution and water cut at different development stages in the near future, and uses a three-dimensional simulation to track fluid movement in each stream tube slice. This will help reservoir engineers to determine the feasibility of infill drilling. This predictive model is used to forecast the degree of control of well pattern, the ultimate incremental recovery of infill wells within an inverted 5-spot case in an oilfield and the economic benefit is also analyzed.     

直切双入口旋风分离器流场及分离效率的数值模拟

 采用RSM模型对直切式单、双进口型旋风分离器三维流场和分离效率进行数值模拟。结果表明,双进口型旋风分离器改善了单进口型式流场的不对称性,减小了流场内部的涡流,径向速度和总压也明显降低;在相同处理量下,当双进口型式的进口气速比较低时,并不能提高分离效率,只有当进口气速高于15.6 m/s后,其效率才明显高于单进口型式的旋风分离器。     

孔洞性介质地震散射波场正演模拟

随着地震勘探的发展,在处理复杂的孔洞性地质构造时,常规反射波模拟方法出现了局限性。于是,针对孔洞性非均匀介质的散射波模拟方法发展起来。通过基于Green函数的积分方法来正演模拟孔洞性介质的地震波散射波场,了解其波场特征,分析物性参数对于孔洞性介质散射波场特征的影响,对油气的勘探开发具有十分重要的意义。     

Modelling the multiphase flow of an oil–gas–condensate system in porous media

The “Black oil” model is extended to describe the four-phase flow of the oil-gas–condensate systems in porous media, by considering the solubilities of gas in the condensate, water, and oil phases and condensate evaporation into the gas phase. The three-dimensional transient-state model equations are reduced to one-dimensional transient-state forms by the partial integration method. The finite-difference method is used for solution of this model. The calculations of the hydrodynamical parameters of an oil–gas–condensate reservoir element are carried out for several cases, involving a water table in its natural state of the development, water flooding under water–oil contact, combined state of water flooding under water–oil contact and gas pumping into gas zone of the reservoir. This study provides a comparison of the effect of the different exploitation methods of the reservoir fluids production. The present simulation studies indicate that the combined flooding method yields faster recovery.     

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��This paper introduces a math model of by-passing flow concerning the ideal gas and real gas produced from the upper permeable reservoir separated from the lower per meable reservoir by a dense intercalation with low permeability and both of the reservoirs may be of single medium or double porous media. The accurate solution of infinite formation and the long-term asymptotic solution applied on the spot are obtained from this math model, from which the interpretation and analysis of the buildup curve, vertical interferenc test and vertical pulse well testing of the individual well and multi-well of gas pool with single medium or double porous media are performed.     

礁灰岩基质与裂缝耦合快速模拟技术研究

珠江口盆地南海东部地区目前在生产油田中多数为砂岩油藏,礁灰岩油藏比例小,但动用储量规模占比高。由于礁灰岩孔缝洞发育的强非均质性强底水稠油油藏的油水运动规律极为复杂,常规模拟与实际动态严重不符。本文以南海东部某一礁灰岩油田为例,基于双重介质建模与数模一体化技术,建立三维基质属性模型,并整合离散裂缝网络模型(DFN)对裂缝三维空间展布规律定量表征,并从渗流机理和表征手段入手,重点开展了基质和裂缝在模型中渗流表征研究,成功实现了裂缝基质系统耦合,并分区进行油藏模拟,以求尽量还原双重介质渗流情况。通过借助INTERSECT模拟器实现快速模拟,高效服务于礁灰岩油田增产措施及调整方案等研究,也为同类型油田的油藏精细模拟提供借鉴参考。     

氮气泡沫热水驱物理模拟及数值模拟研究

针对强非均质油藏提高采收率的需要,开展了泡沫驱油技术研究。利用油田现场提供的起泡剂和原油等资料,通过室内物理模拟和数值模拟,对氮气泡沫热水驱提高采收率的机理进行了研究。建立了三维、三相、多组分数学模型,编制了氮气泡沫热水驱油藏数值模拟软件。模型考虑了相平衡以及温度、界面张力对油、气、水三相渗流的影响以及起泡剂损失的各种机理,较全面地反映了氮气泡沫热水驱的作用机理。实验和数值模拟的结果均表明,氮气泡沫热水驱能大幅度地提高驱油效率,降低残余油饱和度。在非均质油层(模型)中泡沫的驱油效果比在均质油层(模型)中更好,残余油饱和度降低了21.1%,采收率提高了31.2%。     

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.     

裂缝-孔隙型碳酸盐岩气藏流固耦合新模型对比

针对以前流固耦合模型中存在的不足，考虑以往在双重介质流固耦合研究中采用Terzaghi有效应力所带来的不适应性，通过引入双重有效应力理论来研究裂缝性气藏中的流固耦合问题，得到了考虑介质变形的双重孔隙介质流固耦合新模型。该模型考虑了渗流参数随有效应力变化的非线性双重孔隙介质流固耦合渗流。在此基础上,推导了双重孔隙介质非线性流固耦合渗流有限元计算公式，编制了计算程序，并就新模型与原有耦合模型和非耦合模型计算结果进行了对比，结果证明流固耦合研究中适宜采用双重有效应力。