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.     

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 )     

PEBI网格划分方法研究

PEBI（perpendicular bisection）网格是数值试井中被广泛采用的网格。PEBI网格划分的难点是如何在边界、断层及井间存在相互干扰下得到高质量的网格。为此,将油藏区域划分为若干个子区域,通过点、线等模块得到各子区域,对每个子区域生成网格点,就可以得到整个油藏区域的网格点。对所得到的网格点作Delaunay剖分,继而生成Voronoi图。本算法可以对存在复杂边界、复杂断层、复杂的井间干扰、复杂的井与断层间干扰的情况生成正确的PEBI网格。     

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。     

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。     

精细油藏数值模拟研究现状及发展趋势

对国内外油藏数值模拟技术的调研分析认为,20世纪80年代以来,为了不断满足油田开发研究和实践的需要,油藏数值模拟技术向精细油藏数值模拟方向发展:采用精细地质方法如高分辨率层序地层学、储层随机模拟、非均质性的表征技术等方法与数值模拟相结合,并考虑流固耦合油藏数值模拟和动态地质建模的精细数值模拟等方法,将精细油藏描述的方法和成果应用于精细油藏数值模拟之中,为精细油藏数值模拟提供更加精细真实的地质模型;通过发展网格技术和数值解法提高数值模拟的求解精度,国外较多地采用了有限元方法,在发展网格技术和数值解法提高数值模拟的求解精度方面处于领先位置,并初步提出了一套基于油藏数值模拟研究的地质模型评价方法来定量评价数值模拟精度.综合分析认为,精细油藏数值模拟技术将向着多学科、一体化、高速、多功能集成和系统耦合模拟的方向发展.     

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。     

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 )     

基于PEBI网格的考虑诱导裂缝的聚合物驱压力动态研究

通过PEBI网格变尺度剖分方法,考虑注聚井在注入过程中会产生诱导裂缝的情况,综合聚合物溶液黏浓关系、剪切效应、渗透率下降以及吸附机理,建立了考虑诱导裂缝的聚合物驱垂直裂缝井数学模型.采用有限体积法对数学模型进行离散,从而得到井底压力数值解,进而绘制压力及压力导数双对数曲线并对其影响因素进行分析.研究结果表明:①聚合物驱...     

网格粗化技术对油藏数值模拟的影响

如何将密集的网格数据合理地转换到较粗的网格上去,这是现代油藏模拟技术的一个重要研究内容。在前人研究基础上,引入平均误差公式,从属性粗化和网格尺寸粗化两方面探讨了网格粗化技术对油藏数值模拟的影响。基于三微数值解的流动法优于其它的粗化方法,建议油藏数值模型的网格步长设为30~50m。进一步完善了网格粗化应遵循的基本步骤。     

低渗透砂岩油藏水井压裂参数优化数值模拟研究

利用油藏-裂缝耦合方法,建立了一种油、水两相三维油藏裂缝数值模型,采用对裂缝进行矩形网格剖分、与油藏连接处进行PEBI网格剖分相结合的方法,可以实现对不同井网条件下生产井压裂效果进行数值模拟研究。以胜利油田史深100低渗透断块油藏为例,在反九点法井网条件下,提出综合效果评价指标,对注水井压裂参数设计进行了优化计算。研究结果为低渗透油藏注水井压裂设计和效果评价提供了一种研究手段,对于提高低渗透油田注水效果具有实际意义。     

油藏精细描述与数值模拟软件的集成方法及应用

由于引进的油藏精细描述与油藏精细模拟软件缺乏有效的接口，难以实现软件间的数据共享，因此，对目前应用的软件进行了多项适应性改进，增强了其针对性，能够解决引进软件与中国油田开发研究方法不适应的难题。并对两者的集成方法进行了深入研究，尤其在前人研究的基础上对渗透率粗化方法作了修正，形成了相应的软件模块。应用集成后的软件对珠江口盆地的西江24—3油藏开展了油藏精细描述与模拟研究，效果良好，在保证精度的条件下，提高功效达5倍，实现了油藏精细描述与模拟的一体化，为剩余油分布研究提供了有效手段。     

底水凝析气藏薄油环开采数值模拟方法研究

分析了薄油环分布特征及现有油藏模拟网格技术特点,引入顺层网格和水平网格,论述了混合网格建模方法。利用顺层网格描述气藏分布,用水平网格描述油环分布,并将两种网格有效地耦合到一个网格系统中。混合网格模型中顺层网格在油气界面处为水平尖灭,与水平网格重合,实现在几何形状上的耦合。采用非相邻网格传导系数模型计算从水平网格向顺层网格间的流体流动传导系数,实现流体流动的耦合。混合网格建立方法可以有效地避免顺层网格呈锯齿状描述油环的分布特点,减少描述油环分布的网格数量,提高数值模拟计算效率;也可有效地模拟薄油环开采动态特征及底水锥进薄油环动态过程,模拟结果更加合理。     

油藏数值模拟技术现状与发展趋势

介绍了当前国内外油藏数值模拟的现状，简述了并行算法、网格技术、粗化技术、数值解法、动态油藏模型建立、动态跟踪模拟及三维显示等技术，指出了数值模拟的发展趋势。