低渗透油藏非达西渗流流线数值模拟方法研究

论文摘要

低渗透油气藏具有储层致密、非均质性强、渗透率极低、渗流速度低等特点,常规的数值模拟方法无法有效的模拟出低渗透油藏流体的渗流特点,另一方面流线数值模拟方法作为新兴的数值模拟技术方法,与传统的数值模拟方法相比有很多的优良性,因此研究低渗透油藏非达西渗流流线数值模拟技术方法对当前流线数值模拟理论与油田开采都具有重要的意义。针对低渗透油气藏的特点,本文在考虑含启动压力梯度的低渗透油藏非达西流渗流公式的基础上,将流线数值模拟方法应用于低渗透油藏,推导出含启动压力梯度流线数值模拟模型,并形成了相应的数值计算方法,主要研究成果有:1.低速非达西流线模型的推导,研究了低渗透油藏非达西渗流机理,给出了含启动压力梯度的非达西渗流控制方程,将流线法应用于低速非达西渗流,推导出含启动压力梯度的流线方程。主要包括:二维二相水驱油藏渗流数学模型的建立和求解方法,油藏流线的追踪方法、沿流线的饱和度方程的推导。2.低速非达西流线模型数值计算方法研究,包括压力场计算、速度场计算、流线传播时间计算、pollock流线追踪计算、流线节点参数的计算、流线饱和度方程的算子分裂计算、流线更新后网格参数的重新计算及实例数据运算检验模拟过程。3.编写流线数值模拟软件,软件包括数据输入、井控设置、模型计算、数据查看,流线变化、结果输出等方面。4.论文最后结合长庆定边姬塬油田罗1井区长8油藏中的井位的实际地层资料,选取实例数据进行了流线数值模拟计算分析,包括不考虑启动压力梯度下的流线数值模拟实例计算分析.、研究区域存在死网格情况下的流线数值模拟计算以及考虑启动压力梯度的低渗透油藏非达西渗流流线数值模拟实例计算分析。通过实例计算分析,得到了注采井之间的流线分布情况及不同启动压力梯度下井生产期间的储层内部变化情况及井生产特征。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 引言
• 1.1 论文选题的目的和意义
• 1.2 研究现状与存在问题
• 1.2.1 低渗透油藏非达西渗流机理研究现状
• 1.2.2 流线技术发展现状
• 1.2.3 目前存在的问题
• 1.3 研究目的与研究意义
• 1.4 主要研究内容
• 1.5 研究思路与技术路线
• 1.6 取得主要成果
• 第2章 低速非达西渗流基本方程
• 2.1 低速非达西流运动方程
• 2.2 连续性方程
• 2.3 状态方程
• 2.4 本章小结
• 第3章 低渗透油藏流线模型及解法
• 3.1 油水两相数学模型
• 3.1.1 建立油水两相流线数学模型的基本假设
• 3.1.2 基本微分方程的建立
• 3.2 流线数值模拟方法基本过程
• 3.3 流线压力模型求解过程
• 3.3.1 低速非达西流压力方程推导过程
• 3.3.2 低速非达西流线压力方程数值求解
• 3.3.3 IMPES方法显示饱和度差分计算过程
• 3.4 速度场网格化与流线追踪
• 3.5 流线饱和度求解过程
• 3.5.1 一维水驱油流线饱和度方程的推导
• 3.5.2 低速非达西油水两相流线饱和度方程的推导
• 3.5.3 低速非达西油水两相流线饱和度方程的差分求解
• 3.5.4 流线网格节点参数的计算
• 3.5.5 由流线参数计算网格参数的方法
• 3.5.6 无流线网格性质参数确定
• 3.5.7 含源汇项网格性质参数确定
• 3.5.8 流线的更新
• 3.5.9 存在死网格的处理方法
• 3.6 本章小结
• 第4章 流线数值模拟软件开发
• 4.1 数模一体化系统简介
• 4.2 流线模拟软件设计
• 4.3 本章小结
• 第5章 实际资料数值模拟计算与分析
• 5.1 实际模型
• 5.1.1 基本概况
• 5.1.2 五点井网模型建立
• 5.2 流线数值模拟分析
• 5.2.1 流线数值模拟实例分析
• 5.2.2 含死网格流线数值模拟实例分析
• 5.3 考虑启动压力梯度下流线数值模拟实例分析
• 5.4 本章小结
• 第6章 结论与认识
• 致谢
• 参考文献
• 附录: 个人简历、在校期间的研究成果