工程模型与系统设计时的建模

以系统优化设计为目标，本文从工程模型的一般概念入手，重点讨论了模型的分类、建模方法和系统的设计过程。具有一定的指导意义。     

裂隙岩样力学特性细观数值试验方法探讨

 节理裂隙岩体力学性质研究是非常复杂的课题。物理模型试验由于制样难、耗资大、结果有限,研究者难以利用其开展系统深入的研究。提出以典型的物理模型试验结果标定数值模型,再利用标定后的数值模型开展系统数值试验研究的思路,既可充分发挥物理模型试验接近实际情况的优势,又可充分利用数值模型试验建模快、成本低等优点。同时,还对数值试验模型的建立、数值试验的定性与定量、数值试验模型的改进、数值试验模型的标定等方面进行了讨论。最后,利用标定、修正后的数值模型试验研究了侧压、裂纹面摩擦因数等在物理模型试验中难以实现的因素对含两条共面裂纹岩样的应力场、强度和宏观破坏模式的影响范围规律。     

降雨入渗对边坡性状影响的模型实验研究

通过构建不同坡角边坡物理模型分别进行人工模拟降雨实验,对坡体进行分层监测。采用自动水份传感器测定坡体不同位置处含水率;用光纤传感器测定坡体内不同深度处应变;用压力盒测定坡体前端不同深度处推力。得到在降雨入渗作用下边坡性状的变化规律:①边坡坡体含水率、坡前推力、坡体变形在降雨期增大,雨后随时间逐渐减小。②受降雨入渗作用影响,土体含水率增长由坡面开始逐渐向下发展,坡体表层附近的含水率变化最大,底层变化最小。坡前推力、坡体变形在坡体深度方向上,由浅入深受降雨影响逐渐减弱,即表层受影响最大,底部受影响最小,这解释了降雨诱发的均质土坡破坏容易出现在浅层的原因。③受相同降雨条件的影响,20°坡角边坡模型产生变化较大,但响应较晚,而10°坡角边坡模型产生变化较小,但响应较早。     

应用声学岩石物理模型进行储层流体性质识别

介绍了利用常规测井资料与声学岩石物理模型相结合进行复杂岩性储层的流体识别的方法。建立了双重孔隙各向异性岩石物理模型。利用测井曲线计算孔隙度、泥质含量、石英颗粒的体积模量与剪切模量等岩石物理模型所需的输入参数。应用该模型估算岩石在含水饱和、含油饱和条件下的纵、横波时差曲线,然后计算相应的纵横波速度比、泊松比等弹性参数。对比实测的弹性参数与模型估算的弹性参数,根据其大小关系识别储层流体。2口井的实际测井资料处理表明,利用岩石物理模型识别储层流体结论与常规测井解释结论、试油结论均相符,这为复杂岩性储层的流体识别提供了一种新方法。     

三维物理模型驱油实验模拟装置研制与应用

针对小岩心不能模拟注采井网驱替实验、填砂模型不能模拟低渗透储层和高压驱替实验的问题,研制了一套能在高温高压下进行不同渗透率储层多层组合的岩心、多口直井和水平井组成的注采井网、大尺度三维物理模型驱替实验装置,能进行不同驱替介质和吞吐实验研究。利用该实验装置开展了纵向三层组合的正韵律和反韵律模型、平面5个渗透带的五点注采井网模型、以及直井和水平井组成的十三点注采井网模型在高温高压下的水驱和聚合物驱油实验研究,得到了平面和纵向非均质性对水驱油效果的影响程度、直井和水平井的水驱油效果以及聚合物驱油效果。通过该装置模拟实验可为油田注采井网调整和注入开发方式调整提供技术指导。     

裂缝油藏基质裂缝耦合渗流三维宏观物理实验

裂缝性油藏水驱过程中,基质裂缝间存在渗吸耦合现象,物理实验方法是研究基质裂缝耦合渗流规律的重要手段。通过采用精细粘接造缝技术和有限真空饱和技术,分别实现了裂缝性渗流介质中裂缝物性分布和基质裂缝渗吸耦合参数的定量控制。运用该方法制作了三维物理模型,研究了基质裂缝渗吸耦合作用下的宏观渗流规律。该实验结果是基质裂缝渗吸耦合作用的宏观体现,为裂缝性油藏基质裂缝耦合渗流规律研究提供了参考。     

基于多尺度地球物理资料的流体预测技术

如今油田开发主要使用油藏数值模拟方法来模拟预测剩余油分布状况,而利用地球物理流体预测信息作为约束条件并结合常规的油藏数值模拟方法进行联合反演,其预测结果既能满足油田开发动态数据规律,又能反映流体在空间的变化特征。本文尝试利用永3断块纵波和横波测井资料及渗透率、孔隙度、岩相等静态参数,结合开发动态参数,通过岩石物理标定,建立不同流体状态下的地球物理响应量板;再将叠前地震反演流体预测数据投影到设定的油藏数值模拟网格,利用标定的岩石物理模板将每个网格上的地震反演数据换算为含水饱和度,进而获得油藏动态信息空间分布。     

陆梁边底水油藏开发方式的物理模型实验研究

用二维高压物理模型，按比例模拟了克拉玛依陆梁油田边底水油藏的开采过程，分别研究了不同比率的天然能量驱动对采油效果的影响。实验表明：注入量越小，底水上窜的速度越慢，无水产油期越长，采收率较高。所以综合物理模拟实验和油田现场的实际情况，将底水能量的比率选为13％。     

海上油田二元复合驱驱替规律物理模拟

利用岩电实验原理与三维物理模拟系统进行了二元复合驱提高原油采收率效果研究。模型上布置的压力记录表和电阻率测量探针,较为准确地测量了模型中压力变化及饱和度场变化,进而评价了二元复合体系的开采效果。实验表明,对于稠油二元体系可以充分发挥前期聚合物段塞增黏与扩大波及体积作用,不仅驱替出主流线上的剩余油,而且通过提高驱油效率的作用驱替出主流线两侧区域内的剩余油,二元驱后剩余油主要存在于采出井之间分流线上。     

基于大尺度物理模型与2D数值网格的洪水淹没过程模拟

许多研究涉及到洪水淹没过程的数值模拟,但由于洪水淹没具有不确定性,数值模拟结果的准确性以及可信度难以验证.通过大尺度物理模型对数值网格模型进行了验证,以物理模型的实际值校准和分析数值模拟数据.结果表明:数值模型结果与物理模型结果吻合较好,存在略微的差异.