求解两维两相流动压力方程的边界元方法

边界元方法是求解工程问题的一种新的数值计算方法。本文将这一方法应用到油藏数值模拟中来,求解两维两相流动的压力方程,并和有限元方法进行了分析比较。     

用交错网络建立气水两相数值试井模型

数值试井是解决地层中多相流试井问题的有效手段。本文考虑复杂地层天然气开发过程中井筒气水两相流动和地层气水两相渗流等对试井分析的影响,建立了气水丙相地层／井筒两相组合数学模型。在对井筒微分方程进行离散时,采用交错网格离散井筒气水两相流动的动量守恒方程,解决了常规网格导致的不合理压力场问题,为模型的求解奠定了良好的基础。实例计算结果表明,交错网格的应用是成功的。     

用交错网格建立气水两相数值试井模型

数值试井是解决复杂地层中多相流试井问题的有效手段.本文考虑复杂地层天然气开发过程中井筒气水两相流动和地层气水两相渗流等对试井分析的影响,建立了气水两相地层/井筒两相组合数学模型.在对井筒微分方程进行离散时,采用交错网格离散井筒气水两相流动的动量守恒方程,解决了常规网格导致的不合理压力场问题,为模型的求解奠定了良好的基础.实例计算结果表明,交错网格的应用是成功的.     

天然裂缝性储层压裂液滤失的数值模拟研究

针对目前压裂液滤失计算模型均假设压裂液活塞式地驱替油藏流体作一维流动的局限性,考虑压裂液在裂缝性储层中沿人工裂缝长度方向和宽度方向作二维流动,利用双重介质的相渗理论,建立了二维二相双重介质滤失数学模型,给出了数值求解方法,以模拟实验条件下难以测试的滤失过程,对于了解裂缝性储层的滤失性能具有重要的意义.实例计算表明,处理后的数值模型易于求解,可用于双重介质压裂液的滤失计算;压裂液滤失带中存在明显的两相流动区域,在压裂液滤失数值模拟时应考虑压裂液和油藏流体的两相流动;传统的一维模拟方法由于没有考虑压裂液沿裂缝侧向的流动,计算的滤失速度偏小.     

垂直井筒内两相流动的生产测井解释(二)

本文详细讲述了油一气两相流动解释所需要的测井资料、实验室数据以及这些数据的计算和使用方法,文中附有实例。     

特高含水期下水平井油水两相产能研究

当生产井进入高含水期后,油藏渗流出现了油水两相流动。以水平井渗流原理为基础,将水平井的三维渗流简化为2个二维平面渗流,引用保角变换和电模拟概念,得到水平井油水两相产能方程,结合特高含水期相渗关系表征方程,可对水平井油水两相产能方程求解。通过实例对比,与常规的水平井产能公式计算结果相比,利用本文公式计算出水平井的产量与实际产量的相对误差最小,仅为6.3%,对特高含水期下水平井的产能预测具有一定的实用性。     

欠平衡压力钻井环空气量对井内各流动参数的影响

以钻井环空两相流理论为基础,建立了井眼内气液两相流数学模型和物理参数模型,利用有限差分的数值解法进行求解,并结合钻井实测计算和分析了欠平衡压力钻井中环空气量对井内各流动参数的影响关系和规律。     

空气钻井偏心环空气固两相流动数值模拟

基于欧拉多相流模型,建立空气钻井偏心环空气固两相流动数学模型,借助FLUENT软件对计算模型进行求解;得到了稳定流动后井筒内气固两相流动速度场、压力场及两相浓度分布规律。分析表明,整个流场沿着两圆中心连线呈对称分布,宽、窄间隙处轴向速度差异较大;且受边界层效应的影响,靠近内、外两圆壁面处流速最小。出口处岩屑速度小于空气速度;而轴向越靠近出口,宽间隙区域空气速度越大,窄间隙区域空气速度越小。     

CO2井筒相变流动温度压力计算模型研究

CO2在井筒流动过程中的气液相变对井筒温度、压力分布的计算有较大影响。CO2流体在气液相变段的流动属于两相流动,目前常用的计算方法均未考虑该气液混合段的两相流计算。文章从传热学及两相流理论出发,建立了井筒流体相变过程中温度、压力分布的耦合计算新模型;考虑沸腾传热和凝结传热的影响,对流体相变过程中井筒总传热系数进行了修正。该模型主要创新在于可以对CO2流体相变过程中气液混合段的温度、压力进行求解,并能对该混合段气液组分含量变化的动态过程进行计算。运用此模型对吉林油田H75-29-7井压力、温度、质量含气率进行了计算,计算结果与实测结果对比显示本模型计算精度较高。     

应用状态方程求解天然气饱和含水量

天然气饱和含水量的计算是天然气工业有关工艺设计、生产装置考核、水合物抑制剂的使用等过程中经常用到的主要计算。本文同时应用两相相平衡和三相平衡原理,导出了用状态方程求解天然气中饱和含水量的计算模型,并对其中两种有代表性的状态方程进行计算对比,得出更符合实际情况的一种。通过与实测资料的验证表明,应用该状态方程求解的计算值与实测值很吻合,计算简便,同时又方便计算机处理,可考虑在现场推广使用。     

垂直套管中气液流动滑脱速度的研究

本文对斯仑贝谢的滑脱速度方程和顿斯—罗斯的滑脱速度方程在理论上进行了分析并用实验数据进行了验证,指出了其不足之处和使用的范围。根据大量的实验数据分析,本文提出一种新的滑脱速度方程,用该方程计算垂直套管中气液混合流动的各相流体表观速度与实验数     

产水气井气液两相瞬变流动分析

产水气井在开、关井过程中,井筒内气水两相的流动为瞬变流动,井筒压力、温度等参数是井深和时间的函数。根据气液瞬变流动过程中所遵循的质量、动量和能量守恒定律,建立了描述气液两相瞬变流动的数学模型。该模型是一组偏微分方程,采用有限差分法对其进行求解,给出了计算井筒压力、温度和气液相速度的差分方程和详细的计算步骤。最后用具体实例模拟了产水气井开井过程中压力、温度随时间变化的情况,分析了压力、温度随时间变化的规律,证明了流动达到稳定后,瞬变模型的计算结果和稳定模型的计算结果是一致的,从而证明了模型是有效的。     

水平圆管油水两相变质量分层流压降计算

以往对水平圆管中复杂流体介质的流动规律研究的对象均是对水平圆管单相和气液两相变质量流动,关于存在壁面入流条件的水平圆管油水两相变质量流动的研究较少。为此对水平圆管油水两相变质量分层流动进行了微元分析,考虑壁面入流对其中油水两相变质量分层流动压降的影响,分别对油水两相应用连续性方程和动量守恒方程,得出了水平圆管油水两相变质量分层流动的基本模型和压降计算模型。通过模型求解揭示了在壁面入流条件下沿水平圆管的压降规律,并分析了壁面入流、圆管直径、油相黏度和含水率等主要参数对其中压降规律的影响。计算结果表明,当油相黏度较大时,随含水率的增加,沿水平圆管压降降低;而油相黏度较小时,随含水率的增加,沿水平圆管压降升高。     

压井动态过程的理论分析及模拟计算

文中的动态井控理论模型是以气体溢流进入井内同泥浆形成两相混合物并存于环空中为基础,考虑了气液两相流动不同流型下的气体滑脱速度以及气液两相流动摩阻的影响,用有限差分方法建立了求解动态井控理论模型的差分方程组,给出了求解的具体算法.通过模拟计算研究了地层压力、溢流时间、压井排量及环空尺寸等对压井操作及压井最大套压等的影响.经过与压井实际数据的对比表明动态井控理论的计算结果比纯气栓泵送模型更符合并控实际.     

油水两相流动生产测井解释模型

依据油水两相流动模型,对流动模拟实验数据进行了整理分析,建立了生产测井油水两相解释模型。利用实验资料对该模型与实验相关模型的检验对比结果表明,本文提出的解释模型不仅理论依据充分,反映了油井内油水两相混合流动的物理机理,而且形式简单,应用方便、解释精度较高,为改进油水两相流动生产测井解释提供了一种非常有用的新方法。     

垂直井两相流动生产测井解释滑动模型

在两相流动模拟实验数据分析的基础上 ,提出油水两相和气液两相流动的滑脱速度的实验关系 ,进而确定垂直井两相流动生产测井解释的滑动模型。现场实际测井资料处理结果表明该模型有很好的应用效果     

利用三维随机网络模型研究油水两相流动

利用计算机模拟建立了由孔隙孔喉组成的三维立方网络模型,孔隙孔喉的大小按正态分布随机产生。分析了流体在模型中的流动过程,建立了求解毛细管压力和相对渗透率的数学模型,对模型进行求解后得到了与理论相符的结果。平均配位数和模型大小对计算结果影响的研究结果表明:增加平均配位数可以提高模型连通性,计算结果与理论分析结果一致,而模型大小对计算结果的影响并不明显。与其他理想模型相比,利用三维随机网络模型可以更真实地研究油水两相流动特征。     

数值分析法在求解产水气井井底流压的应用

苏里格气田是典型的低渗、低压、低丰度致密砂岩气藏,气井产量低、井数多,矿场的动态监测工作量大、成本高,而应用常规气液两相管流计算方法求解气井井底流压需要通过多次迭代循环,过程复杂,需要基础参数多,不利于工程上快速评价。本文通过研究气液两相流动的特点,按照数值分析基本理论,采用最小二乘法分析主要参数的相关性,利用高斯消元法求解气液两相流的线性回归关系式,再结合实测井底流压数值,验证数值方法求解产水气井井底压力的准确性。经对比,其结果良好。     

非圆形通道中气液两相铅直向上流动的压降计算

本文介绍Sadatomi等关于非圆形通道中气液两相错在向上流动外压降计算方法。     

牛顿流体紊流-幂律流体层流的圆管分层流动规律

从流体力学中N—S方程与雷诺方程出发，建立了圆管两相中一相为幂律流体而另一相为牛顿流体分层紊流-层流流动的数学模型。通过两相分层紊流-层流的相互作用的流体力学分析，提出了两相流动界面的耦合条件，从而得到了一组完整描述两相圆管分层紊流-层流的数学方程，通过数值求解分层流的数学方程，得到了对工程实际应用有重要价值的流动规律。应用圆管两相分层紊流-层流的流动规律，可以实现高粘流体的高效率输送。