超低渗透油藏优势流场识别及应用

超低渗透油藏存在非均质性强,导致平面水驱不均,水驱动用程度低,剩余油富集。因此,准确识别油藏优势流场,对于下步提高水驱控制程度、挖潜剩余油至关重要。以吴起油田W410区块Q87-96等6个井组为研究对象,结合流线数值模拟技术,绘制区块流线分布,利用油水井间的流线分布、注采分配系数,确定井组各油井的分配水量。定性、定量判别超低渗透井组渗流场的平面分布特征。通过对优势流场注水井进行水驱治理取得了较好的稳油控水效果,为同类油藏提供借鉴。     

中高渗透砂岩油田优势流场识别与调整

对于非均质性较强的中高渗透砂岩油田,由于开发及地质原因,在高含水开发阶段注入水沿天然高渗透条带形成无效循环,导致制定的剩余油挖潜措施实施效果较差。因此,准确识别该阶段的优势流场,对于有效控制优势流场和制定挖潜剩余油措施至关重要。以高含水开发阶段的双河油田某区块为研究对象,通过模糊综合评判,结合流线数值模拟技术,制定优势流场的判别标准;通过各小层油水井间的流线分布、注采分配因子和注水效率,确定单井组注水井向该井组不同受效井方向的分水量及注水效率。定性、定量判别研究区油水井间优势流场的平面分布规律。自2013年6月现场进行变流线矢量化调整,截至2015年10月,研究区综合含水率下降1.5%,累积增产原油3.15×10~4t,采收率提高1.2%,取得了较好的稳油控水效果。     

一种基于油通比的油藏优势流场表征新方法

优势渗流通道发育是导致中高含水油田平面水驱不均衡和井网波及系数低的根本原因。为了准确定位储层优势渗流通道发育位置,指导油田下一步的稳油控水,基于储层时变数值模拟技术,从水置换油效率角度提出了一个新的流场评价指标“油通比”及流场非均质性评价指标“油通比非均质性系数”。根据油通比特征曲线在不同含水阶段的形态,结合其物理背景,划分4级流场渗流区域,实现了对油藏流场的分级评价。经过验证,流场的优势渗流通道区域与示踪剂测试结果完全符合,证明了油通比流场评价方法的可靠性。利用该方法对渤海BZ油田开展了优势流场评价,制定流场分级调控措施政策,指导部署调剖堵水和水平井控水措施,实施后油通比非均质性系数减小5.6%,流场非均质性明显改善。该方法实现了对高含水油田优势渗流通道的定量表征。     

水力脉冲工具流场模拟及应用

介绍了一种水力脉冲工具的结构.结合现场工况,采用湍流k-ε数学模型,通过ANSYSFLUENT软件模拟该工具的流场.结果表明,流场中出现了约100 Hz的流体脉冲扰动,产生的最低负压达-0.493 MPa,证明水力脉冲工具能够产生脉冲扰动、瞬时负压和空化效应.在CFD18-1N-1井的2 600～2 899 m砂岩性井段使用该工具,机械钻速提高了58.34％.     

水驱优势通道对水驱开发效果的影响研究

提出了水驱优势通道的概念。采用流线数值模拟技术研究了优势通道属性对水驱开发效果的影响。研究结果表明优势通道是通过影响油藏中生产井和注水井控制的油藏体积来影响水驱开发效果的。对于存在优势通道的油藏,水驱开发中存在两种流线;一种是从井筒出发平行优势通道的流线,另一种是从优势通道出发垂直于优势通道的流线。两种流线共同对水驱采收率产生影响。     

烟气轮机内部流场的模拟计算

应用英国ATE软件公司的CFX TASCFLOW软件对烟气轮机内部流场进行了数值模拟计算。采用机型为大庆炼化分公司YL 15 0 0 0A型烟气轮机 ,首先利用TURBOGRID模块对烟气轮机流道进行网格划分 ,然后利用TASCFLOW软件进行数值模拟和计算数据处理     

轴对称淹没水射流流场的数值模拟

根据轴对称淹没水射流破岩条件建立了流场的物理模型和数学模型 ,采用计算流体动力学的有限元软件ANSYS ,对紊动射流流场进行了数值模拟 ,说明轴对称淹没冲击射流流场结构包括射流区、漫流区、涡流区和冲击区 ;在离冲击面较远的区域内 ,射流区呈一定锥角线性扩展 ,与自由射流结构相同。射流在靠近被冲击面处有明显的收缩趋势 ,射流的上半段表现出自由射流的结构特征。被冲击表面上的滞止压力随着喷距和冲击半径的增大而迅速衰减。射流流场数值模拟结果与前人的实验结果吻合。     

油藏流场评价体系的建立及应用

长期注水开发的油藏流场会发生不均匀变化,导致注入水无效循环,造成开发评价及方案调整困难。开展流场理论研究,提出以面通量作为表征累计冲刷强度的参数,利用逻辑分析法从众多影响因素中筛选出流场的评价指标,确立了流场强度与可动油饱和度之间的对应关系,形成了完善的油藏流场评价体系。在涠洲A油田应用,明确了区块流场分布及主要挖潜区域,达到了提高采收率的目的。     

PDC钻头旋转流场与非旋转流场的模拟对比研究

在钻井过程中,当地层较软且含有大量黏度较高的物质时,如果不能及时排出岩屑,容易产生泥包,从而降低钻头钻速。对PDC钻头的旋转流场与非旋转流场进行数值模拟仿真,并通过DPM模型模拟岩屑在井底的运移。研究表明:岩屑的运移轨迹在旋转流场与非旋转流场的环空部位存在明显差异;旋转流场岩屑侵蚀刀翼背部较多,非旋转流场岩屑侵蚀齿面较多;刀翼冠部区旋转流场的速度相比非旋转流场的速度较小,刀翼内锥区旋转流场的速度相比非旋转流场的速度较大。     

潜孔钻头井底流场数值模拟研究

以QF—Ⅱ型潜孔钻头为原型,充分考虑排屑槽和切削齿对井底流场的影响,建立了与实际相接近的潜孔钻头井底流场模型,采用计算流体力学软件Fluent对钻头井底流场进行了数值模拟研究。分析认为,该潜孔钻头导致井底流场分布不合理的原因在于喷嘴安放位置太靠近钻头边缘。随后对喷嘴位置向钻头中心靠拢后的改型钻头进行了井底流场分析,认为喷嘴位置向钻头中心靠拢,有助于提高井底流场的清岩能力,减小井底流场对井壁的冲蚀破坏程度,为合理进行潜孔钻头的结构设计提供了理论依据。     

侧进式搅拌器三维流场的数值模拟

现有的侧进式搅拌器设计大都依赖运行经验的积累,精度较差。为此,采用流体力学软件Fluent对具有4台侧进式搅拌器的搅拌槽内流场进行了三维模拟,计算了不同雷诺数下此类搅拌器的功率准数,并得到了功率曲线。采用有限体积法对计算域离散化,在每个网格单元内求解质量守恒方程和动量守恒方程。模拟结果表明,侧近式搅拌器的功率准数在不同的流动区域随雷诺数Re改变而变化的趋势不同,在湍流区NP值保持在0.54左右,在过渡流区域,采用层流与湍流2种方法计算的结果相差不大;搅拌槽内流体流速仅在槽下4个桨叶区附近较大,槽体中部与上部流体流速均较小;流速值小于0.4m/s的区域体积约占槽体总体积的80%。     

双切环流气体分布器内流场FLUENT数值模拟

在FLUENT软件平台上 ,采用k ε湍流模型模拟某实际应用的双切环流气体分布器内流体的流动状态。对计算结果的分析以及与实际性能的对比表明 ,FLUENT可为双切环流气体分布器及其同类设备的新品研发、工业放大或优化改造提供方便快捷、功能强大的数值计算和理论分析。     

涡轮钻具内部流场的三元流计算与研究

根据叶轮机械三元流动的普遍理论和涡轮钻具叶轮具体边界问题，建立了三元流动计算的数学模型，推导出了适用于叶轮机械三元流动计算的流函数方程，将三元流动计算流函数法成功地运用于涡轮钻具叶栅的数值计算。编制了计算SI流面（叶片到叶片间回转面）速度分布的计算机程序，并对几种涡轮钻具实例进行了数值计算和流动分析，同时进行了涡轮钻具台架性能试验。通过对理论计算和试验结果对比分析，指出了几种涡轮钻具叶片的不足。     

搅拌槽内三维流场的CFX5数值模拟

在CFX5软件平台上 ,采用旋转坐标系和k ε双方程湍流模型模拟某实际工业搅拌槽内的流体流动状态。对计算结果的分析以及与实际性能的对比表明 ,CFX5计算结果能够提供搅拌槽内流体流动相当准确的数学描述。CFX5能为搅拌槽及其同类设备的新品研发、工业放大以及已有产品的优化改造提供方便快捷、功能强大的数学工具。     

定向喷嘴PDC钻头井底流场特性研究

对PDC钻头水力结构的优化是控制泥包生成和发展的有效手段。基于计算流体力学理论,针对PDC钻头在使用过程易产生泥包的问题,建立了带有侧向射流喷嘴的PDC钻头井底结构的物理模型,采用k?ε双方程模型封闭N?S湍流方程,使用SIMPLEC算法对该条件下的物理模型进行数值模拟计算,并定性研究了井底流场特性及刀翼表面速度、压力分布特征。研究结果表明:侧向射流形成新的射流区,减小了井底漩涡的覆盖面积,对井底清岩能起到积极作用;在侧向射流带动下,刀翼切削面的剪切力、压力梯度增大,利于抑制泥包的成长和冷却刀翼,提高钻头性能。该结论为PDC钻头水力结构的优化提供了新的思路。     

油水旋流分离器流场数值模拟研究

以大涡模型为基础,对双锥形液-液旋流分离器进行数值模拟,研究液-液旋流分离器内部流场的压力分布、速度分布和湍动能分布规律。模拟结果表明,静压的分布基本符合组合涡流场的压力分布规律;轴向速度沿径向几乎呈轴对称分布,在轴心区域径向速度梯度比较大,说明在旋流器中心附近产生的内旋流场是分离的有效区域;在轴截面50 mm处湍动能的分布呈现出两头翘、中间凹的结构,亦称"浴盆"结构。比较发现,模拟结果与试验结果较接近,这为进一步研究旋流器分离机理及结构优化设计奠定了基础。     

非对称多喷嘴平底钻头井底三维流场数值模拟

全面考虑三维、旋转、非对称多个喷嘴射流等多种因素,对垂直和倾斜射流分别进行了数值模拟,并详细分析了井底和钻头间各面上的数据。布置了非对称分布的4个喷嘴射流,明显地改善了井底流动状况。喷嘴倾斜射流能更好地加强井底流体的携带能力,彻底清除滞流或回流。但须注意在钻头表面上布齿时要避开涡,以减少流体对齿的冲蚀.     

分层配注器波纹环空流场的数值模拟

用3D Max建立了分层配注器波纹环空流场的计算模型,调入PHOENICS的VR编辑环境中,根据实际配注器的几何尺寸,在柱坐标系下,采用局部加密正交网格,应用k-ε湍流计算模型对水介质流场进行了数值计算,给出流场的速度分布与压力分布曲线,并对比分析了3种形状的波纹环空流场的数值计算结果。结果表明,波纹环空流场特性与流道的形状有密切关系。