基于间断有限元法的油藏数值模拟研究

来源 :东北石油大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zhuhao0000
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
油藏渗流过程是多相多组分的,甚至包含组分间的传质,传热以及流体和储层岩石间发生的复杂物理化学作用。这些复杂行为的方程往往体现出输运方程的性质。在此背景下,间断有限元法作为一种适合于求解输运方程的高精度,高分辨率的数值方法近年来受到广泛关注。它可以通过增加解函数的多项式阶数来提高求解的精度。间断有限元法同时具有经典有限元法灵活处理各类复杂问题的能力和限体积法物理意义明确、局部守恒的特点。相比于其他常用数值方法,它有一定的优势。鉴于间断有限元法有一定的优势和油藏渗流问题中研究比较少。本文展开了使用间断有限元法计算油藏渗流问题的工作,通过数值计算验证间断有限元法对油藏渗流问题的计算表现。首先基于弹性单相渗流的基本方程,介绍了间断有限元法的离散过程,推导了单相渗流问题的矩阵方程和迭代求解方法。本文鉴于间断有限元法高精度的特点,使用Chebyshev-guass-lobatto节点生成Lagrange多项式型节点基函数。使用高阶基近似解函数进行数值计算。然后对于油水两相渗流问题,本文使用全局压力定义下的方程组作为求解对象。使用顺序隐式求解方法,利用局部间断有限元法处理扩散项。可以直接计算得到压力梯度。使用压力梯度,引入迎风格式对张量渗透率下的对流项进行了处理。最后本文基于前文介绍的原理和方法,使用MATLAB编制计算程序,利用高阶近似对均质单相渗流和油水两相渗流,张量渗透率下的各向异性单相渗流和油水两相渗流问题进行数值计算。给出相应的压力分布图,饱和度分布图。
其他文献
多年水驱开发,特低渗透油藏朝94区块杨大城子油层表现出非均质性强,储层物性差,措施增产效果差,关井、低产井多,日产水平低、常规加密效果差等问题。整个区块剩余油挖潜难度大,早期进行加密后,虽然状况有所缓解,但是注采压差仍很高,且有逐年上升的趋势。室内研究和矿场试验研究发现,通过井网加密,建立有效驱动体系,在配合整体压裂的效果最好,因此,需要开展朝94区块杨大城子油层剩余油挖潜对策的研究。针对朝94区
双68区块登娄库油层具有非均质性强的特点,从渗透率小于10m D的低渗透储层和渗透率大于300m D的中高渗透储层均存在,层间差异大,并存在油水同层的情况。因此,为提高复杂非均质性油藏采收率,本文引进了J函数进行精确油水同层建模,应用油藏工程方法和数值模拟方法确定了合理注水开发模式,主要取得了以下成果和认识:(1)根据一定的筛选原则,优选出6项代表性强的指标,分别为沉积相类型、钻遇率、渗透率、含油
X区块经过50余年的注水开发,已进入高含水后期,可采储量逐年递减,储层非均质性严重,后续开采愈发困难。在此背景下,常规的水驱开发已经不能达到目标区块提高采收率的要求,三次采油技术迫切的需要被提上日程。中石油于2012年提出了“整体控制、层系细分、平面重组、立体优化、深部调驱、二三结合”技术路线,从“完善注水、改善注水、转换驱替介质”3个方面持续深化二次开发工程,从而初步形成了老油田改善水驱效果与提
随着油田开发的不断深入,常规的老油田在经过长期的水驱开发之后,地层剩余油逐渐减少,采用压裂的方式进行增产能够改变原有的水驱水流通道,进而增加油井的产油量。大庆油田X区块在经过长期的水驱开发之后,油井产油量逐渐降低,需要进行压裂的方式增产,但是X区块有三个目标储层,且两个层位之间相邻比较近,因此采用常规的分段压裂工艺无法实现分层压裂,因此需要采用限流法控制油层裂缝的起裂,并使每个层段均能够得到较好的
目前,国内多数油田已进入三期开采,常用的表面活性剂有两类分别是:阴离子型和非离子型,其使用环境要求较高,对碱的依赖性较强,添加碱后会产生诸多不良影响,所以急需开发具有更好物理和化学特性的表面活性剂。以重烷基苯磺酸盐强碱三元体系和石油磺酸盐弱碱三元体系为室内最佳标准体系,通过对标准体系乳化性能和驱油效果的评价分析,建立三元体系乳化性能和驱油效果的评价方法,将标准体系的乳化性能参数与驱油效果进行比较分
我国所产原油中大多数均为含蜡原油,因为含有大量石蜡,导致原油在析蜡点以下具有较差的流动性,这对生产工作带来许多潜在危害。当油温降至胶凝温度以下,原油就会发生胶凝,根本原因是石蜡的结晶析出形成具有较高强度的网状结构,致使原油失去流动性。胶质一般是原油体系中含量最高的极性物质。虽然在含蜡油析蜡和胶凝行为中起关键作用的是石蜡,但胶质作为具有极性基团和非极性端的分子,它可以对石蜡分子的结晶过程产生作用,改
钻井工程方案决定了钻井施工的质量和速度,在制定方案时,工程师需要根据井史数据库和目标井的情况进行钻井工程设计,需要对数据进行查询、处理、分析和优化,在此过程中一些重复性的工作通常会浪费大量时间,且误差较大,通过调研发现现有软件操作流程复杂,局限于功能的实现,能够支持后期优化的软件较少。针对系列问题,开发了能够实现批量化计算、自动化计算以及支持后期优化的钻井工程设计软件(Drilling engin
海上油田具有单井产能高,埋藏深度深的特点,多采用电潜泵进行举升。但对于部分低产井,平均产量在20m~3/d左右,采用电潜泵举升将由于液量低而导致电机温度过高,发生烧泵事故,大大影响了低产井的正常生产。本文针对南海西部WS油田低产区块的地质特点和生产实际情况,分析了储层渗流规律,建立了低产井产能预测模型,并对产能进行分析;通过理论研究和现场调研,分析了低产井电潜泵举升易出现事故的原因,提出了回流补液
水力压裂是非常规油气资源开采中采用的增产措施。该技术生成的裂缝网络中支撑剂分布对裂缝导流能力产生较大影响,进而影响油气产量。因此研究支撑剂的运移规律是十分重要。本文首先分析了支撑剂颗粒沉降机理,并利用沉降实验装置分析了粒径和密度对支撑剂沉降规律的影响;然后通过自主搭建的可视化支撑剂运移实验装置分别研究了单流道中粒径、密度、砂比参数和交叉流道中剪切速率、流道夹角、粒径参数对支撑剂运移规律的影响;最后
YT盆地MLQ地区S2段提交的探明储量目前只动用部分井区,探明未动用及未探明区均存在较大潜力。采用精细构造解释方法在前期处理的三维地震资料基础上,进行精细井震标定,明确储层与地震相对应关系,建立合理地质模型。开展针对性的刻画扇体,明确平面分布规律及纵向叠置关系,在此基础上利用储层预测方法,识别有效扇体及扇体内储层,确定油层的平面分布范围及油藏特征。运用地震属性分析方法对目标区含油气性进行检测,开展