射孔完井有限元模型的建立及网格划分

介绍了射孔完井中二维和三维有限元热流模型的建立及网格划分的基本方法 ,用热流场模拟射孔完井渗流场 ,用同一种导热率材料来模拟井筒和孔眼 ,该材料导热率相对于地层模型导热率为无限大时 ,能模拟整个射孔完井渗流场。该二维和三维模型 ,能研究射孔深度、有无钻井污染和压实带情况下 ,孔眼内流体流速、压实带外边界渗流速度、渗流压力场、全井产量及产能比。并用APDL程序语言编写了二维和三维模型及网格划分的通用程序 ,为射孔完井优化设计及产能预测提供了实用的有限元网格模型 ,同时也为这方面的研究提供了简捷的方法     

影响水平井射孔完井产能的多因素分析

针对影响水平井射孔完井产能的各个参数,开展了多因素分析,模拟水平井真实射孔的条件,建立了地下渗流场的三维物理模型和流体渗流的连续性方程及其相应的数学模型,推导出了有限元求解的变分方程;对该变分问题的求解应用了大型有限元分析软件ANSYS,通过实体建模、材料定义、网格剖分等步骤,获得了求解水平井射孔完井产率比PR的新方法;运用二次回归的正交组合设计方法,对各个参数进行了敏感性和多因素分析,得到影响PR的重要性排序.编制了相应软件进行水平井射孔参数的优化设计.在塔中16井区采油方案编制和辽河油田射孔完井水平井中得到应用,取得了良好的效果.     

压裂水平井渗流的ANSYS热模块模拟分析

通过对比渗流场和温度场的基本理论、微分方程、初始条件、边界条件,分析二者之间的相似性,研究有限元软件ANSYS热模块分析压裂水平井渗流问题的相关问题。介绍压裂水平井三维模型的建立及网格划分方法,研究压裂水平井渗流场特征。以温度场模拟渗流场,模拟效果良好。     

蠕墨铸铁导热性能的数值计算及分析

为进一步研究高功率密度柴油发动机缸盖材料的导热性能.本文基于金相和X射线三维扫描重构技术,构建了蠕墨铸铁二维和三维有限元导热模型,采用有限元软件ANSYS仿真计算了不同蠕化率蠕墨铸铁的导热性能.计算结果表明:不考虑界面和石墨导热各向异性,蠕铁的导热性能随着蠕化率的升高而增大,三维模型计算蠕化率40%的蠕铁导热性能较二维模型高出约7.4%,石墨连通性对铸铁导热性能有促进作用.     

基于耦合模型的射孔完井水平井入流剖面分析与优化

水平井沿水平段入流剖面对其生产效果有重要影响.为便于分析多因素影响下的水平段入流剖面,建立了远井区域油藏渗流模型、分段近井非均质带及射孔带流动模型和井筒管流模型,通过耦合各模型压力与流量的关系,进行射孔完井水平井产能计算和入流剖面优化.基于河南油田M井的有关数据,计算分析了油藏参数和完井参数对入流剖面的影响.近井带渗透...     

裂隙岩体温度-渗流耦合数值流形方法研究(研究生论坛)

在建立岩体裂隙岩体温度-渗流耦合微分控制方程的基础上,基于裂隙网络渗流理论和数值流形理论,通过分析考虑裂隙作用的温度场和流形覆盖与裂隙网络的关系,以裂隙网络节点水头、覆盖温度函数为求解量,提出了裂隙岩体温度-渗流耦合的数值流形方法。该方法利用数值流形理论中网格、覆盖及流形单元的关系,可以在同一数学网格下实现了对温度-渗流耦合场的迭代求解。由于渗流裂隙网络必定会与材料边界相交,所以数学网格不受边界及裂隙限制,能够有效的避免常规方法中裂隙处网格划分问题,因此该方法特别适合于模拟裂隙岩体的耦合问题。最后,运用该模型对部分算例进行了计算,验证了方法的正确性。     

流体数值模拟中二维、三维模型结果比较研究

利用数值模拟方法对波纹管内流场分别进行二维和三维数值模拟结果的比较研究,分析其可行性和存在的问题.研究结果表明,波纹管内流场的模拟可以将三维模型简化为二维模型对流场进行定性分析;通过改变波纹管的结构尺寸,说明轴对称元件的直径越大,结构越简单,二维和三维的模拟结果越接近.     

低渗透油藏非线性渗流数值模拟方法

建立三维三相渗流数学模型,构造该模型的有限差分离散化方法,确定考虑非线性渗流的井—网格流动方程,编制三维三相非线性渗流数值模拟软件。最后选取某油藏参数检验模拟软件的准确性。     

底水油藏中水平井分段射孔和打开程度的优化设计

射孔完井水平井产能与打开段数和程度密切相关,将油藏动态和水平井多相流联立起来得到水平井的总动态.把油藏中流体的流动作为水平井的流入条件,用多相流模型计算井筒压力分布.同时考虑气液比、粘度变化以及其他相关参数对流动动态的影响,借助计算机编程来模拟计算,以某油田-底水油藏水平井为例,借助数值模拟来优化设计该井射孔完井时的打开程度和射孔位置,以获得较高的产能.     

爆炸荷载下金属结构损伤的数值模拟

模拟了炸药爆炸对金属结构的破坏,以LS-DYNA为仿真平台,分析了所应用的材料模型,比较了不同单元网格密度对计算结果的影响．对于平面应变问题,比较了采用二维和三维模型时在算法方面的区别,并对它们计算的结果进行了对比．与实测结果对比表明,用LS-DYNA可以有效模拟金属结构在爆炸荷载作用下的冲击响应．     

油藏热流固耦合渗流问题的有限元方法

提出了一种有效实用的求解油藏热流固耦合渗流问题的数值计算方法。该方法以有限元法为主，结合有限差分法，用有限元法求解耦合温度场方程和岩石耦合变形方程，用有限差分法求解流体耦合渗流方程，发挥有限元法网格技术和单元划分灵活的特点及处理复杂的油藏边界优势，兼顾了有限差分法在流场分析方面的成熟应用，使复杂的热流固耦合数学模型得以完整求解，取得了单向有限元法或有限差分法难以取得的效果，是一种新型的油藏数值模拟方法。     

RTTS封隔器在射孔完井联作工艺中的应用

常规射孔完井存在较大井控风险,而RTTS封隔器射孔联作完井工艺,既保证了射孔的顺利进行,又成功地降低了井控风险。文章从井况、工具选型、风险预防及控制、施工过程分析了该完井工艺的特点及优势,为塔河油田老井改层开采完井技术提供了新的选择。     

基于增广拉格朗日乘子法的水平井射孔密度分布研究

合理的孔眼密度分布能改善水平井入流剖面,有利于延缓水、气锥进。考虑水平井井筒内摩擦损失和加速损失的影响,基于Landman油藏渗流模型,建立了以孔眼位置为优化设计变量、均匀入流剖面为约束条件、水平井产量或生产压差为目标函数的射孔优化模型。采用增广拉格朗日乘子法对有限导流水平井的射孔密度分布进行优化研究。优化结果表明,为获得尽可能均匀的入流剖面,沿水平井跟端向指端方向射孔密度逐渐增加,约在井筒长度的3/5位置附近取得最大值,在趾端处降低;均匀入流剖面下的产量较均匀射孔水平井的产量低。     

低压稠油出砂油田防砂完井方式的优选

绥中36－1油田属于低压稠油油田,目的层位为东营组下段,储层岩石胶结疏松,孔渗性极大。根据现场观察法、经验法及力学计算法等防砂判据综合判断,油井出砂将成为贯穿开发生产过程的主要问题,防砂则为开发生产及油层保护的重点和核心。由于绥中36－1油田地层纵向上层系多、含夹层（泥岩夹层、含水夹层）等特殊情况,经后决定采用下套管注水泥固井并在射孔套管内进行井下砾石充填完井。结合国内外的经验和我们的理论研究,表明压裂充填不仅能消除射孔压实表皮系数,而且能消除全部或大部分的钻井损害,同时还具有增产作用,使得压裂充填完井产能基本上能恢复到天然产能,效果非常明显。由此可见,压裂充填完井是低压稠油出砂油田较好的防砂完井方式。     

“七五”国家子课题“射孔完井电模拟及有限元数学模型研究”通过鉴定

我院“油井完井”中心与华北油田共同承担的“七五”国家重点科技攻关项目“保护油层防止油层污染的钻井、完井技术”中的子课题“射孔完井电模拟及有限元数学模型研究”,已于1989年3月5日在我院通过了由华北油田组织的技术鉴定。 该课题是应用物理模拟和数字模拟相结合的方法,研究射孔工艺参数,钻井污染参     

射孔完井高产气井井筒压力温度预测

正确计算井筒温度是进行气井流压计算、水合物形成以及凝析液析出等气井生产动态分析的前提.对于射孔完井的气井,气体从储层流入井筒的过程中所产生的压降要大于裸眼完井时的压降.正确计算节流压降和温降,对计算射孔完井井筒中的压力温度具有重要作用.研究建立相应的模型,得到节流压降及温降、井筒压力及温度布分的计算方法.对一口射孔完井高产气井进行实例计算,得到节流压降、节流温降以及压力、温度沿井深的分布情况,并对射孔参数进行敏感性分析.     

基于比等效热阻法的片状填料填充聚合物复合材料的导热性的预测

基于比等效热阻法建立了简化了的片状填料填充聚合物基复合材料的导热模型并推导出了相应的等效导热系数公式。以云母片填充聚乳酸为例,应用有限元软件ANSYS建立了云母体积分数在11％下的聚乳酸/云母复合材料的三维稳态热传导单元模型,并模拟了热流沿云母片厚度方向和径向传递的过程。结果表明,当热流沿云母片轴向方向上流动时,经ANSYS模拟求得的复合材料的等效导热系数和文中推导的公式的所给出的预测值更为接近;当热流沿云母片的径向流动时,随着云母体积分数的增加,复合材料的等效导热系数的预测值呈指数性增长,并且高于ANSYS的计算结果。有限元结果和本文的公式均表明,片状填料填充聚合物复合材料的等效导热系数可分解为是沿热流不同正方向上的贡献,更长的等效导热路径使片状颗粒在填充聚合物后能提供更为出色的导热性能。     

基于比等效热阻法的片状填料填充聚合物复合材料的导热性的预测

基于比等效热阻法建立了简化了的片状填料填充聚合物基复合材料的导热模型并推导出了相应的等效导热系数公式。以云母片填充聚乳酸为例,应用有限元软件ANSYS建立了云母体积分数在11%下的聚乳酸/云母复合材料的三维稳态热传导单元模型,并模拟了热流沿云母片厚度方向和径向传递的过程。结果表明,当热流沿云母片轴向方向上流动时,经ANSYS模拟求得的复合材料的等效导热系数和文中推导的公式的所给出的预测值更为接近;当热流沿云母片的径向流动时,随着云母体积分数的增加,复合材料的等效导热系数的预测值呈指数性增长,并且高于ANSYS的计算结果。有限元结果和本文的公式均表明,片状填料填充聚合物复合材料的等效导热系数可分解为是沿热流不同正方向上的贡献,更长的等效导热路径使片状颗粒在填充聚合物后能提供更为出色的导热性能。     

基于滑移网格技术的碾米机气流场数值模拟分析

以MNML30型立式砂辊碾米机为原型,借助Solidworks创建三维模型,并利用Workbench对所建模型进行网格划分及网格质量评判,应用Fluent中的滑移网格技术对碾米机碾白室内气流场进行数值模拟。通过改变碾白辊转速,分析不同碾白辊转速对碾白室内气流场的影响,当碾白辊转速分别取500 r/min、900 r/min和1 200 r/min时,得到900 r/min时气流场处于较稳定状态。     

使油井产能最高的射孔参数优选

本文介绍了射孔完井电模拟及有限元数学模型研究的结果。分析了孔深、孔密、布孔相位角等射孔参数对油井产能的影响,以及影响射孔井产能的诸因素相对重要性排列顺序。介绍了以计算软件、回归方程、诺模图三仲形式表达的射孔井产能与诸影响因素的定量关系。最后给出了华北油田应用优选射孔参数的生产效果。