缝洞型油藏流体流动数学模型及应用进展

缝洞型碳酸盐岩储层由于储集空间多样、非均质性强,流体流动规律复杂,使得常规的连续介质模型及相应的油藏数值模拟和试井研究方法不能完全适用.从储层介质和流体流动的角度,结合油藏数值模拟和试井分析方面的研究现状,回顾了当前此类油藏流体流动数学模型及应用的现状和发展趋势;系统论述了从等效的双重介质方法、三重介质方法,推广的多重介质方法,到非连续介质方法,再到连续介质和非连续介质结合的方法的适用条件和优缺点;指出双重介质、三重介质及推广的多重介质模型是目前研究和应用的主流,但是存在大的、分布相对不连续的溶洞、裂缝时,需要结合非连续介质场理论的离散裂隙网络模型,并考虑缝洞型油藏中溶洞内流体的真实运动规律,这方面的研究和应用还很不成熟.     

基于有限元数值试井分析的单元离散缝洞型油藏模型研究

为了深入了解碳酸盐岩油藏的渗流规律及储层参数,运用有限元数值试井分析方法研究缝洞型碳酸盐岩油藏数学模型。通过模型解释离散缝洞型碳酸盐岩油藏数值试井模型模拟井的压力变化过程,认识缝洞型碳酸盐岩油藏的流动规律。     

大尺度溶洞裂缝型油藏试井新模型

针对常规试井模型解释结果与大尺度缝洞型油藏地质特征不相符问题,以一个缝洞和两个缝洞为例,建立了拟稳态条件下的流动方程,采用Laplace变换和逆变换,得到实空间的解析解.研究结果表明:单个缝洞与封闭均质油藏中一口油井条件下拟稳态流动阶段的试井曲线相同;两个缝洞条件下压力导数曲线在早期为开口向下的抛物线,在双对数图版上,压力-时间双对数曲线在早期和晚期都表现为斜率为1的直线段,早期末出现了与常规双重介质模型相似的凹形曲线段,晚期没有水平直线段.将模型用于塔河某缝洞单元做试井分析,解释结果与地质模型一致.     

哈拉哈塘碳酸盐岩油藏数值试井研究

讨论了缝洞型碳酸盐岩油藏试井解释的复杂性及常规试井解释的局限性。针对哈拉哈塘碳酸盐岩油藏的地质特征,利用数值试井技术,结合油藏地质特征,构建有限元数值试井模型进行拟合分析,得到油藏不同区域储层的渗流特征、储量情况及油藏边界范围。并针对该区块常见的多缝洞体井控面积大和定容井控面积小2种油藏类型,提出了相应的增产措施。应用实例表明,数值试井技术能有效描述油藏的真实情况,为后期开发措施的制定提供理论依据。     

缝洞双重介质数值模型及渗流特征研究

按储层特征和渗流特征,将缝洞双重介质模型分为三类,从数学角度简化成两类模型,即裂缝-基岩型和裂缝-孔洞型.前者采用Woren-Root等常规双重介质模型,后者需要建立缝洞系统的窜流公式才能进行数值模拟计算.根据缝洞的组合特征以及裂缝中的压力分布特征,推导了缝洞介质的窜流计算公式,并以商业软件ECLIPSE为基础,通过修改特定的关键字,实现缝洞双重介质模型的等效模拟.在此基础上,研究分析了缝洞双重介质的渗流特征:当窜流系数较低,单相流的双对数试井曲线出现凹形特征;当窜流系数足够大,单相流的曲线形态与单一介质相似,不出现凹形特征,但油水两相流动可导致油井的含水率出现阶梯状.     

层间窜流的双孔介质双层油藏渗流模型

针对目前对层状油藏渗流规律的研究普遍集中在均质油藏方面,忽视对双孔介质层状油藏研究的现状,在Bourdet对具有层间窜流的单孔介质双层油藏渗流模型和Warren-Root对单层油藏双孔介质渗流模型研究的基础上,认真分析了具有层间窜流的双重孔隙介质双层油藏的复杂渗流机理,经过认真、严格、详细的推导,首次合理地建立了该类油藏的渗流模型,并对模型进行了正确求解,利用Stehfest数值反演和计算机编程,绘制了井底流压的典型曲线,最后从渗流机理和渗流过程上分析了地层参数对曲线形态的影响.所获得的结果有助于正确地认识此类复杂油藏的渗流机理,可用于试井分析、油藏产能研究等,为合理开发此类油藏提供科学的理论依据.     

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.     

塔河多井缝洞单元注水模式及注采参数优化

塔河油田S48缝洞单元试注水取得成功后,单元注水在塔河油田逐渐推广和应用,目前多井缝洞单元注水开发已成为塔河油田缝洞型油藏提高采收率的一项关键技术,但由于塔河碳酸盐岩缝洞型油藏极其复杂,非均质性极强,对缝洞结构认识难度大。近年来在大力开展单元注水开发后,开始呈现逐渐变差的趋势。针对塔河油田注水开发上的需求,加强了对缝洞储集体分类精细刻画研究,通过室内数值模拟研究并结合现场实践,优化不同储集的注水模式及注采参数,取得了较好的增油效果,并初步建立了缝洞型油藏单元注采参数体系,对塔河缝洞型油藏的稳产和采收率的提高起到了积极的作用。     

多重介质组合油藏非定常非达西高速渗流问题的解析研究

本文用分段线性化的方法修正了Forchheimer方程,用组合油藏的研究方法,建立了单一介质、双重介质、三重介质非达西高速渗流问题的数学模型,并获得了单一介质,双重介质、三重介质非定常非达西高速渗流无穷大地层的解及相应的长时渐近解。单一介质、双重介质、三重介质非定常达西渗流及组合油藏达西渗流,只是上述问题的特殊情况。 从长时渐近解可知,三重介质的压力曲线有两个台阶,双重介质的压力曲线有一个台阶,单一介质的压力曲线没有台阶。 当产量很高时,压力曲线都会变成丁字型。     

统一的油井试井解释模型及井底压力解

在现代试井解释中,经常会遇到许多的试井物理模型,其中包括均质、双重介质、复合油藏等模型.应用者或软件开发者在应用时往往会根据不同的模型分别进行求解,每一种模型都要进行求解,无形中会浪费很多人力.针对三重介质复合油藏,建立了三重介质复合油藏的有效井径模型,通过拉普拉斯变换方法求出了井底压力的拉氏空间解,并且通过简化分解,将各种试井解释模型统一起来.该模型几乎包含了所有的试井解释模型(水平井除外),对应用者特别适用.     

一类带导数的数值积分公式

介绍一类带导数的数值积分公式，给出这类求积公式的推导过程、误差估计以及收敛性证明．利用这类求积公式在被积函数的导数容易计算，尤其是在积分区间的端点上的导数值容易计算，并且在不增加计算量或者少增加计算量的前提下达到提高计算精度的目的．计算实践证明，这类数值积分公式在一定条件下是行之有效的．     

一种混凝土材料损伤模型研究

建立一种混凝土材料损伤模型,并将该模型应用于混凝土材料的损伤分析;以连续损伤力学理率为基础,应用Ｊ．Ｌａｍａｉｔｒｅ的“应等效怀”假说,和“利帕托夫强度”理论作为破坏准则,对混凝土材料的Ｐｆｅｉｆｆｅｒ和Ｂａｚａｎｔ试件在直剪和压剪载荷作用下的损伤发展过程进行了数值模拟;与Ｓ．Ｅ．Ｓｗａｒｔｚ和Ｎ．Ｍ．Ｔａｈａ实验结果作了比较,二得较吻合;证明该损伤模型可以用于混凝土材料的抽伤分析研究。     

十进制数与二进制数之间的快速转换

十进制数与二进制数之间的转换在《计算机应用基础》等课程中作为难点知识,对于初学者不易接受,传统方法又过于繁琐。本文提出一种简便的转换方法,取名为"8、4、2、1"位权标注法,学生易于理解、便于掌握,也有助于提高效率。     

一种十分有效的裂纹尖端特殊单元

提出了一种可以模拟裂纹尖端附近位移非连续单元，研制了一个边界元分析软件。结果表明，该单元在对于计算应力强度因子十分有效。     

高速卷扬机控制台的设计

本文介绍了一种全新电子式高速卷扬机控制台的工作原理及设计和制造要点．     

核为的强奇异积分的数值计算法

讨论了核为｜x-s｜^-1n｜x-s｜的一种强奇异积分fa^b ln｜x-s｜/｜x-s｜f（x）dx,给出了它的Hadamard有限部分积分的定义,并利用Lagrange线性插值构造了函数f（x）这类强奇异积分的数值算法,最后分析和讨论了算法的误差估计。     

复杂流动系统的网络分析法

对于不可压缩粘性流体在复杂流道中的流动分布,本文介绍一种数值计算方法。其适用条件是流体流动的主要速度分量平行于流道轴线且为稳态、等温、充分发展的层流流动,流体可以是牛顿流体或非牛顿流体。在聚合物加工中遇到的许多复杂流道,如扁平挤出机头、过滤器等一般都是满足这个条件的。计算实例表明:该方法易于在微型计算机上实现,对于幂律指数n小于1.0的流体是收敛的,并且能较快得到精度满意的结果。     

动态系统中干摩擦力的数值计算模型

在含干摩擦特性的动态系统的数字仿真中，采用理想干摩擦力模型常常会出现数值不稳定而导致错误的计算结果。本文分析了产生数值不稳定的条件，据此提出了一个稳定性良好的干摩擦力数值计算模型，通过仿真表明了算法的有效性。     

二维微管中空泡形成过程的数值模拟

应用专业CFD软件——Fluent对喷油器中的空化特性进行数值模拟,对二维微管液流中的空化现象做了定性的讨论,模拟其空泡形成过程,并分析了喷射压力、喷孔的几何形状等影响因素对空穴现象的影响.     

一种新改进的SIMPLE算法

SIMPLE算法是求解不可压缩流体流动Navier-Stokes方程数值解应用非常广泛的算法。但是在求解非稳态流动问题时,对非稳态项的处理一直是个棘手问题。本文简要介绍了SIMLE算法的基本思想,重点阐述非稳态流场的数值计算中密度和压力的时间不均匀性对非稳态项的影响。通过对气相密度的修正和压力修正方程的改进,达到改进非稳态源项的目的,从而使解收敛。结果表明,对SIMPLE算法的新改进可以得到非稳态流体流动的流场。