化学驱驱替前缘动态追踪数值模拟研究

将快速自适应组合网格方法用于化学驱动态局部网格加密研究,并在国产化学驱软件ASP上实现了动态局部网格加密,局部加密区域可以随驱替前缘的移动而改变。所研制的动态局部网格加密的模拟结果与全细网格计算的结果非常接近,而CPU时间比整个模拟区域都采用细网格减少一半以上。进行化学驱数值模拟实验,给出了用3种网格系统(粗网格、全细网格以及组合网格)模拟得到的生产井含水率、井网格含油饱和度对比曲线以及含油饱和度的平面等值图。数值模拟实验结果还表明,化学驱对网格大小很敏感,采用细网格或动态局部网格加密是必要的。图7表1参7     

化学驱驱替前缘动态追踪数值模拟研究

将快速自适应组合网格方法用于化学驱动态局部网格加密研究,并在国产化学驱软件ASP上实现了动态局部网格加密,局部加密区域可以随驱替前缘的移动而改变.所研制的动态局部网格加密的模拟结果与全细网格计算的结果非常接近,而CPU时间比整个模拟区域都采用细网格减少一半以上.进行化学驱数值模拟实验,给出了用3种网格系统(粗网格、全细网格以及组合网格)模拟得到的生产井含水率、井网格含油饱和度对比曲线以及含油饱和度的平面等值图.数值模拟实验结果还表明,化学驱对网格大小很敏感,采用细网格或动态局部网格加密是必要的.图7表1参7     

化学驱驱替前缘动态追踪数值模拟研究

将快速自适应组合网格方法用于化学驱动态局部网格加密研究，并在国产化学驱软件ASP上实现了动态局部网格加密，局部加密区域可以降驱替前缘的移动可改变，所研制的动态局部网格加密的模拟结果与全细网格计算的结果非常接近。而CPU时间比整个模拟区域都采用组网格减少一伴以上，进行化学驱动数值模拟实验，给出了用3种网格系统（组网格，全细网格以及组合网格）模拟得到的生产井含水率，井网格含油饱和度对比曲线以及含油饱和度的产面等值图，数值模拟实验结果还表明、化学驱对网格大小很敏感，采用细网格或动态局部网格加密是必要的。图7表1参7     

高含水油藏动态局部网格加密技术

高含水期油田剩余油在空间分布上具有高度零散的特点,粗网格计算已无法满足该阶段的模拟精度要求,细网格计算将消耗大量的计算机内存及CPU时间,甚至由于数值弥散导致计算结果失真。为准确确定油水驱替前缘,进一步量化高含水期的剩余油分布,建立了以含水率及含水饱和度为计算标准的动态局部网格加密技术（DLGR）。该技术能实现局部加密区域随时间改变从而更好地追踪油水驱替前缘。通过粗网格、细网格及动态加密网格实例计算对比,动态局部网格加密的模拟结果与细网格的模拟结果接近,而CPU运算时间减少80%。该技术实现了细网格的模拟精度,极大地提高了模拟速度,缩短了模拟周期,节约了计算成本。     

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.     

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。     

适于蒸汽辅助重力泄油开发的网格粗化技术

风城油田超稠油油藏蒸汽辅助重力泄油(SAGD)开发技术已逐步完善,但油藏工程研究环节仍面临常规网格粗化后信息损失量大的问题,尤其是对井轨迹偏移考虑不充分和薄隔夹层信息丢失,导致数值模拟结果精度不高,影响现场操作政策的制定,制约着SAGD的稳产高产。依据SAGD生产影响因素筛选关键信息,分析网格粗化算法、网格边界、网格尺寸对数值模拟的影响;利用Petrel软件进行网格粗化,对粗化模型进行验证;针对关键部分的信息缺失,借助数值模拟软件CMG的局部网格加密与网格属性回归来修正粗化模型,精细还原薄夹层。以此方法建立的油藏数值模型,在保障精度的同时提升了计算速度。以模型验证为控制手段,三维控制网格与二元叠合属性回归相结合的模型粗化技术,为精细地质模型与油藏数值模拟成功接口奠定了基础。     

角度不整合薄油环油藏数值模拟技术

角度不整合气顶底水薄油环油藏因其油藏类型的特殊性,基于地层产状的顺层倾斜网格系统难以满足储层精细刻画和油藏数值模拟的精度要求。地质建模过程中,通过引入网格转换技术,将顺层倾斜网格系统转换为水平产状网格系统,减少了地质模型不整合面附近三角网格的数量,使后续数值模拟收敛性得到保证。在水平网格系统模型基础上,数值模拟采用"不等时、不等距"局部动态网格加密技术,成功实现薄油环油藏水平井近井地带网格随时加密与释放,在保证模拟精度的同时,计算时间与常规网格系统相比缩减了70%。该网格综合处理技术既能精细刻画角度不整合薄油环油藏储层特征,也能满足此类气顶底水薄油环油藏水平井开发精细模拟的需要。     

不规则差分网格的油藏数值模拟

本文采用一种新的不规则差分网格方法对复杂内外边界和局部高速渗流区域的油藏数值模拟问题进行了探讨,给出了平面油水二维二相渗流不规则差分网格的数值模型,并用IMPES方法对三个实例进行了计算,比较了多种不规则网格的计算结果,讨论了方法的适用性与可靠性。     

Numerical simulation of the impact of polymer rheology on polymer injectivity using a multilevel local grid refinement method

Polymer injectivity is an important factor for evaluating the project economics of chemical flood, which is highly related to the polymer viscosity. Because the flow rate varies rapidly near injectors and significantly changes the polymer viscosity due to the non-Newtonian rheological behavior, the polymer viscosity near the wellbore is difficult to estimate accurately with the practical gridblock size in reservoir simulation. To reduce the impact of polymer rheology upon chemical EOR simulations, we used an efficient multilevel local grid refinement (LGR) method that provides a higher resolution of the flows in the near-wellbore region. An efficient numerical scheme was proposed to accurately solve the pressure equation and concentration equations on the multilevel grid for both homogeneous and heterogeneous reservoir cases. The block list and connections of the multilevel grid are generated via an efficient and extensible algorithm. Field case simulation results indicate that the proposed LGR is consistent with the analytical injectivity model and achieves the closest results to the full grid refinement, which considerably improves the accuracy of solutions compared with the original grid. In addition, the method was validated by comparing it with the LGR module of CMG_STARS. Besides polymer injectivity calculations, the LGR method is applicable for other problems in need of near-wellbore treatment, such as fractures near wells.     

油藏模拟的新方法——改进的快速自适应组合网格

改进的快速自适应组合网格方法（ＦｌｅｘｉｂｌｅＦａｓｔＡｄａｐｔｉｖｅＣｏｍｐｏｓｉｔｅＧｒｉｄ简称ＦＦＡＣ方法）实质上是利用了多重网格方法原理,用非正常连接法进行处理的区域分解方法。首先ＦＦＡＣ方法由于其网格的加密是在每个网格块内剖分产生的,应用非正常连接的技术来处理相邻网格步长不一致的问题,克服了ＦＡＣ各子域之间不能相互接触的难题。从而也就可以比较容易地对各种驱替前缘用动态加密网格方式进行模拟。其次,ＦＦＡＣ方法则能够根据实际情况而灵活地采用迭代法和直接解法。第三,ＦＡＣ各加密网格层和未加密的网格层是重叠的,这样就增加了网格总数,运行时需要更多的内存。ＦＦＡＣ则用嵌套的方法来处理,可以大大节约内存。第四,ＦＦＡＣ方法中各级网格之间边界值的转换通过在组合网格上求余量来实现而取代了ＦＡＣ方法利用多重网格方法中插值、限制转移的方式,避免了插值、限制转移公式不易确定的难题,大大简化了计算过程。ＦＦＡＣ方法克服了ＦＡＣ方法的不足之处,使得它的实用性更为广泛。这种算法也可用于并行计算。文中阐述了ＦＦＡＣ法的原理和方法,并提供了算例。     

油藏模拟的新方法——改进的快速自适应组合网格

改进的快速自适应组合网格方法(Flexible Fast Adaptive Composite Grid简称FFAC方法)实质上是利用了多重网格方法原理,用非正常连接法进行处理的区域分解方法.首先FFAC方法由于其网格的加密是在每个网格块内剖分产生的,应用非正常连接的技术来处理相邻网格步长不一致的问题,克服了FAC各子域之间不能相互接触的难题.从而也就可以比较容易地对各种驱替前缘用动态加密网格方式进行模拟.其次,FFAC方法则能够根据实际情况而灵活地采用迭代法和直接解法.第三,FAC各加密网格层和未加密的网格层是重叠的,这样就增加了网格总数,运行时需要更多的内存.FFAC则用嵌套的方法来处理,可以大大节约内存.第四,FFAC方法中各级网格之间边界值的转换通过在组合网格上求余量来实现而取代了FAC方法利用多重网格方法中插值、限制转移的方式,避免了插值、限制转移公式不易确定的难题,大大简化了计算过程.FFAC方法克服了FAC方法的不足之处,使得它的实用性更为广泛.这种算法也可用于并行计算.文中阐述了FFAC法的原理和方法,并提供了算例.     

热采数值模拟的快速自适应组合网格方法

本文用快速自适应组合网格方法(FAC)和逐次收据方法分别计算了一个三维、三相、二组分的热采数值模拟.计算结果表明,FAC方法和逐次收缩方法的结果接近全局加密网格上的结果(其中FAC的结果更为理想),而CPU时间仅分别为后者的22.35%和10.8%.     

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。     

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.