低渗透油藏非线性渗流理论及数值模拟方法_姜瑞忠
低渗透油藏非线性渗流表征研究

律 函数表征 了非线性渗 流段 ,建立起 了在低速情况考虑启动压 力梯度 下渗 流定律 单相数 学模 型 ,完整地表征 了低速渗流规律 ,得 出了 维 、二雏及三维稳定渗流模型 下产能及压力表达式 ,为低渗透开发研究提供 了重要 的理论依据。 关键词 启动压力柱度 低 渗透 幂律 函数 非线性渗 流 数 学模 型
1 实验数据及渗流表征
由 : = 一
Nh
、 出
+ 一 五)
进而得到非线性渗流产量公式为
Q 华 :
3 单 相 二 维 平 面 径 向非 线 性 渗 流 模 型
( 5)
通过低渗透岩心 室内驱 替实验 可以得出驱 替压力梯 度及 流速关系 曲线 ,由实验结果可知 ,当渗流速 度非常 低时 ,曲线 表现 为非线性 渗 流,这 时可通过二项式 、 函数等方式来拟合渗 流曲线 ,而 通过幂 函 幂 数来描述非线性段的方法较 为精确 ,它既反映 了渗流过程 中的启动压 力 ,也反 映了低压力梯度 时渗流不稳定过程 。利用数 据拟 合方法可 得 出非线性段通过幂函数拟合精度较高 ,函数表达与最小启动压力梯
流体运动方程为 :
K o. P d v:__ . 无) d 一
一
沿供给边 界至 排液坑道 方 向流动 ,流体粘度 为 ,流体体 积系数 为 B, 均质地层 的渗透率为l ,取供给边界处为x0 ( 0 =。
由假设条件 ,知 —- 0 a < ,流体运动方程为 : 。 /
Ko d P
技 术 创 新
枉 霞 2 1年第6 10 斗j 00 期 1
非线性渗流条件的低渗油藏产能计算方法

非线性渗流条件的低渗油藏产能计算方法任俊杰;郭平;汪周华;张小龙【摘要】为了准确评价低渗透油藏的产能动态规律,针对低渗透油藏的渗流特点,建立了考虑非线性渗流特征的产能计算模型,并用Newton-Raphson方法对模型进行求解.结果表明:用启动压力梯度方法计算的产量将比用非线性渗流方法计算的产量低,特别是在井底流压较大时;而用达西方法计算的产量比用非线性渗流方法计算的产量高,特别是在井底流压较小时.非线性渗流方法比传统的启动压力梯度方法更能够反映低渗透油藏的渗流规律.%In order to accurately evaluate the dynamic productivity of low permeability reservoirs,a productivity evaluation model considering nonlinear seepage characteristics is established, and it is solved by means of Newton-Raphson method. The predicted productivity using this method is compared with those predicted using Darcy method and threshold pressure gradient method. The results show that,the productivity predicted using threshold pressure gradient method is lower than that predicted using this nonlinear seepage method,especially when bottom hole flowing pressure is higher,and that the productivity predicted using Darcy method is higher than that predicted using this nonlinear seepage method, especially when bottom hole flowing pressure is lower. As the nonlinear seepage method can better characterize the seepage law in low permeability reservoirs than threshold pressure gradient method, it is proposed to use the nonlinear seepage method for evaluating the productivity of low permeability reservoirs.【期刊名称】《西安石油大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2013(028)001【总页数】4页(P57-60)【关键词】低渗透油藏;非线性渗流;产能评价;Newton-Raphson方法;启动压力梯度【作者】任俊杰;郭平;汪周华;张小龙【作者单位】西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室,四川成都610500;西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室,四川成都 610500;西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室,四川成都 610500;中海石油(中国)有限公司上海分公司,上海 200030【正文语种】中文【中图分类】TE348随着常规油藏资源量的减少以及油田开发的不断深入,低渗透油藏已逐渐成为勘探开发的重点.而低渗透油藏又有其自身特殊的渗流规律,渗流曲线表现为非线性渗流特征[1-3](图1),具体表现为存在临界压力梯度λH,流速在压力梯度不大(小于λH)时按非线性规律缓慢增加,当压力梯度超过λH后流速就按线性规律快速增加.在工程应用中,通常忽略流量较小的非线性流动阶段,而处理为具有启动压力梯度的非达西线性渗流[4-7](图1所示启动压力梯度为λB).虽然已有学者认识到用启动压力梯度来描述非线性渗流存在一定的不合理性[8-12],但是,目前关于综合考虑这种非线性渗流特征的产能计算方法的研究却相对较少.因此,本文建立了考虑非线性渗流特征的低渗透油藏产能计算模型,并用Newton-Raphson方法[13]对模型进行了求解,分析了非线性渗流特征对低渗透油藏产能的影响,这对低渗透油藏产能预测及动态分析具有理论和现实意义.图1 低渗透油藏非线性渗流特征曲线Fig.1 Characteristic curve of nonlinear seepage flow in low permeability reservoir1 储层非线性渗流特征描述通过大量渗流实验发现低渗透油藏具有图1所示的渗流规律[1-3],曲线明显由非线性段OB和线性段BC两部分构成.当压力梯度小于临界压力梯度λH时呈现曲线形态,当压力梯度增大到一定程度后(大于临界压力梯度λH)为直线形态.目前较为精确描述这种非线性渗流特征的方法是非线性段OB用指数形式来描述,而线性段BC用线性关系来描述,因此,渗流曲线可以用分段函数来描述[2],即式中为压力梯度,MPa/m;v为流体速度,m/s;λH为临界压力梯度,MPa/m;λB 为启动压力梯度,MPa/m;a1,a2,n分别为由实验确定的参数.2 产能计算模型的建立及求解假设有一水平均质且各向同性圆形等厚的低渗透油藏,中心有一口井以定产量Q 生产,流体渗流为平面径向渗流,该低渗透油藏的渗流特征曲线如图1所示,原始地层压力为p c,供给半径为r e,井筒半径为r w.根据渗流力学中的单相不可压缩流体平面径向渗流理论,储层中的压力分布为以井眼为中心的同心圆环且井筒附近压力梯度较大,离井筒越远压力梯度越小.则从井筒半径r w到供给半径r e之间被划分为内外2个渗流区域,内区为压力梯度大于λH时的线性渗流区域,外区为压力梯度小于λH时的非线性渗流区域,其中内区半径为r1,内区半径处的压力为p1,容易知道内区半径处的压力梯度为λH.在r1≤r≤r e内,流体的运动方程为式中:h为储层厚度,m;B为体积系数;Q为地面标准状态下的产量,m3/d;r为井距,m;r e为供给半径,m;r w为井筒半径,m;r1为内区半径,m;p e为原始地层压力,MPa;p w为井底流压,MPa;p1为内区半径处的压力,MPa;λH为临界压力梯度,MPa/m;λB为启动压力梯度,MPa/m;a1,a2,n分别为实验确定的参数.联立式(3)、(5)和式(6),可以得到3个方程构成的含有3个未知数的非线性方程组,这3个未知数分别为Q、r1、p1.考虑到模型为3×3的非线性方程组,这里采用Newton-Raphson方法[13]对模型进行求解,从而得到在给定井底流压下的油井产量.3 实例分析以某低渗透油藏为例,其中一口井的地层流体物性参数为:h=10 m,B=1.2,re=100 m,r w=0.1 m,p e=25 MPa,μ =5 mPa·s.通过渗流实验曲线得到:a1=9.271 × 10—7,a2=6.996 × 10—7,n=1.386,λH=0.296 MPa/m,λB=0.051 MPa/m.为了便于对比非线性渗流方法与传统的启动压力梯度方法、达西方法在计算该油井产量及压力分布上的差异,可以通过渗流实验确定其基本参数:①达西方法的渗透率K=3.498 × 10—3μm2,λB=0 MPa/m;②启动压力梯度方法的渗透率K=3.498×10—3μm2,λB=0.051 MPa/m;③非线性渗流方法的a1=9.271 × 10—7,a2=6.996 × 10—7,n=1.386,λH=0.296 MPa/m,λB=0.051MPa/m.图2 3种方法的低渗透油藏IPR曲线Fig.2 Comparison of IPR curves of low permeability reservoir obtained by three different methods图2 为3种方法的低渗透油藏IPR曲线对比.从图中可以看到,用达西方法和启动压力梯度方法计算的IPR指示线为直线,而用非线性渗流方法计算的IPR指示线为曲线.用启动压力梯度方法计算油井产量时会出现当井底流压较高(大于20 MPa)时油井没有产量的情况,而用非线性渗流方法和达西方法计算时,只要有生产压差就会有产量.在相同的井底流压下,用非线性渗流方法计算的产量比用启动压力梯度方法计算的产量偏高,并且随井底流压增大,产量偏高越明显;在相同井底流压下,用非线性渗流方法计算的产量比用达西方法计算的产量偏低,并且随井底流压减小,产量偏低越明显.图3为内区半径随井底流压的变化关系,由于内区为压力梯度大于λH时的线性渗流区域,而内区半径为压力梯度等于λH处距井底的距离.从图中可以看到,随着井底流压的增大,内区半径将会减小,说明井底流压越大,线性渗流区域将会减小,非线性渗流区域将会增大.因此,当井底流压较大时,非线性渗流作用范围更大,更应该考虑非线性渗流对低渗透油藏产能的影响.图3 内区半径随井底流压的变化关系Fig.3 Relationship plot between inner zone radius and bottom-hole flow pressure从图4可以看到,当油井以某一产量稳定生产时,3种方法计算的压力分布在井筒附近变化都很大,但是总体来说达西方法计算的压力值最大,启动压力梯度方法计算的压力值最小,非线性渗流方法计算的压力值介于两者之间.图4 3种方法计算的压力分布曲线Fig.4 Pressure distribution curves obtained by three different methods4 结论(1)针对低渗透油藏的非线性渗流特征,建立了考虑非线性渗流特征的低渗透油藏产能计算模型,并用Newton-Raphson方法对模型进行求解.(2)用启动压力梯度方法计算的产量比用非线性渗流方法计算的产量偏低,特别是在井底流压较大时;用达西方法计算的产量比用非线性渗流方法计算的产量偏高,特别是在井底流压较小时.(3)非线性渗流方法比传统的启动压力梯度方法更能够反映低渗透油藏的渗流规律. 参考文献:[1]闫庆来,何秋轩,尉立岗,等.低渗透油层中单相液体渗流特征的实验研究[J].西安石油学院学报,1990,5(2):1-6.YAN Qing-lai,HE Qiu-xuan,YU Li-gang,et al.A laboratory study on percolation characteristics of single phase flow in low-permeability reservoirs[J].Journal of Xi'an Petroleum Institute,1990,5(2):1-6. [2]阮敏,何秋轩.低渗透非达西渗流临界点及临界参数判别法[J].西安石油学院学报,1999,14(3):9-10.RUAN Min,HE Qiu-xuan.Determination of the critical point of nondarcy flow through low permeability porous media and judgment of Darcy flow and nondarcy flow[J].Journal of Xi'an Petroleum Institute,1999,14(3):9-10.[3]邓英尔,刘慈群.低渗油藏非线性渗流规律数学模型及其应用[J].石油学报,2001,22(4):72-77.DENG Ying-er,LIU Ci-qun.Mathematical model of nonlinear flow law inlow permeability porous media and its application[J].Acta Petrolei Sinica,2001,22(4):72-77.[4]刘启国,蒋艳芳,张烈辉.低渗透气藏水平井产能计算新公式[J].特种油气藏,2011,18(5):71-74.LIU Qi-guo,JIANG Yan-fang,ZHANG Lie-hui.A new productivity formula for horizontal well in low permeability gas reservoir[J].Special Oil and Gas Reservoirs,2011,18(5):71-74.[5]罗二辉,王晓冬,王帅,等.低渗透双孔介质产量递减曲线动态分析[J].石油钻探技术,2011,39(2):91-95.LUO Er-hui,WANG Xiao-dong,WANG Shuai,et al.Performance analysis of production decline curves in low permeability dual-porosity media [J].Petroleum Drilling Techniques,2011,39(2):91-95.[6]蒋利平,李茂,姜平,等.低流度油藏考虑启动压力和压敏效应的渗流特征[J].大庆石油地质与开发,2011,30(6):88-93.JIANG Li-ping,LI Mao,JIANG Ping,et al.Seepage features of low-mobility oil reservoir considering kick-off pressure and pressure-sensitive effect[J].Petroleum Geology and Oilfield Development in Daqing,2011,30(6):88-93.[7]陈明强,张明禄,蒲春生,等.变形介质低渗透油藏水平井产能特征[J].石油学报,2007,28(1):107-110.CHEN Ming-qiang,ZHANG Ming-lu,PU Chun-sheng,et al.Productivityof horizontal well in deformation medium of low-permeability reservoirs [J].Acta Petrolei Sinica,2007,28(1):107-110.[8]邓英尔,谢和平,黄润秋,等.低渗透孔隙-裂隙介质气体非线性渗流运动方程[J].四川大学学报:工程科学版,2006,38(4):1-4.DENG Ying-er,XIE He-ping,HUANG Run-qiu,et w of gas nonlinear flow in low permeability pore-fissure media[J].Journal of Sichuan University:Engineering Science Edition ,2006,38(4):1-4.[9]罗成栋,章彤,钟飞翔,等.一种求解低速非达西渗流试井模型的新方法[J].断块油气田,2004,11(3):79-82.LUO Cheng-dong,ZHANG Tong,ZHONG Fei-xiang,et al.A new method to solve well test model of non-darcy flow at a low speed[J].Fault-BlockOil & Gas Field,2004,11(3):79-82.[10]姚军,刘顺.基于动态渗透率效应的低渗透油藏试井解释模型[J].石油学报,2009,30(3):430-433.YAO Jun,LIU Shun.Well test interpretation model based on mutative permeability effects for low-permeability reservoir[J].Acta Petrolei Sinica,2009,30(3):430-433.[11]杨仁锋,姜瑞忠,刘世华,等.特低渗透油藏非线性渗流数值模拟[J].石油学报,2011,32(2):299-306.YANG Ren-feng,JIANG Rui-zhong,LIU Shi-hua,et al.Numerical simulation of nonlinear seepage in ultra-low permeability reservoirs [J].Acta Petrolei Sinica,2011,32(2):299-306.[12]杨仁锋,姜瑞忠,刘世华.低渗透油藏考虑非线性渗流的必要性论证[J].断块油气田,2011,18(4):493-497.YANG Ren-feng,JIANG Rui-zhong,LIU Shi-hua.Demonstration of essentiality of considering nonlinear flow in low permeability reservoir [J].Fault-Block Oil & Gas Field,2011,18(4):493-497.[13]张光澄,张雷.实用数值分析[M].成都:四川大学出版社,2009:92-97. ZHANG Guang-cheng,ZHANG Lei.Practical numerical analysis[M].Chengdu:Sichuan University Press,2009:92-97.。
低渗透油藏非线性渗流产能计算模型及参数敏感性分析

(−
2 r
) dr
⋅[
(−
a r
)
⋅
e
∫
2 r
dr
dr
+
c]
=
1 r2
(−
1 2
ar 2
+
c)
=
c r2
−
a 2
因此
z′
=
rH
=
r
c ⋅(r2
−
a )
2
=
c r
−
ar 2
(8)
z
=
c 1
ln
r
−
1 4
ar 2
+
c 2
从而得到原控制方程拟压力解析解为
m
=
z ⋅ ear
=
(c1
ln
r
−
1 4
ar 2
+ c2 ) ⋅ ear
+αL
−αμ)
i
110
水动力学研究与进展
A 辑 2011 年第 1 期
e ddpr (αk +αL −αμ )( p− p0 )
q
=
−G(αk
+αL r
−αμ
)
dρv dr
=
−
K0ρ0 μ0 (αk + αL
− αμ
)
⋅
d2m dr 2
+
K0 ρ0G μ0
dm dr
代入化简后即得
d2m dr 2
+
2 非线性渗流模型
设有一水平均质等厚的圆形地层(见图 1)中 的单相微可压缩液体,流体的粘度和密度为压力的 指数函数。在考虑启动压力梯度的影响、地层流体 流动为非线性渗流、地层应力敏感、不考虑重力和 毛管力的影响的条件下,流动的控制方程和边界条 件为:
低渗透油藏水驱机理与数值模拟研究

低渗透油藏水驱机理与数值模拟研究随着全球石油储量的逐渐减少,低渗透油藏逐渐成为了新的油气资源开发重点。
但是,由于低渗透油藏的特殊性质,其开发难度大、开发周期长、开发成本高,因此急需研究低渗透油藏的开发新技术。
而水驱技术是当前最为广泛应用的一种技术,对于低渗透油藏的开发也十分重要。
本文将介绍低渗透油藏水驱机理与数值模拟研究。
一、低渗透油藏水驱机理1. 水驱原理水驱开发是指向油层送入水以提高油层中原油的采收率的一种基本方法。
其基本原理是依靠水的排斥作用和压力作用,驱动原油朝井口方向移动,从而增加采收率。
而低渗透油藏的水驱机理与普通油藏稍有不同。
低渗透油藏的渗透率较低,原油粘度大,水驱程度较差,且前期油水比低,加之其表征的介质往往因岩石孔隙较小、土层密实等原因难以形成完善的水油体系。
因此,一般情况下,低渗透油藏的水驱效果较差。
2. 流体流动特点低渗透油藏的水驱往往表现出比较复杂的流体流动特点。
具体来说,低渗透油藏中含有各种各样的流体,如油、水、气体等,而且这些流体之间在岩石孔隙中的分布十分复杂。
因此,低渗透油藏的水驱机理需要同时考虑油、水、气体等不同的物理特性,综合分析每种流体在不同孔隙中的流动特性,进而确定流体在低渗透油藏中的移动规律。
3. 作用评价低渗透油藏的水驱机理与普通油藏相比存在较大的差异,其效果往往不稳定并且难以预测。
因此,对于低渗透油藏的水驱机理进行科学的评估和确定,将有助于提高水驱效果,增加油藏采收量。
二、数值模拟研究随着计算机技术的飞速发展,越来越多的学者开始使用数值模拟技术对低渗透油藏的水驱机理进行研究。
这种方法通过对物理模型建立数学模型并用计算机程序模拟,能够较为真实地描述油藏中各种流体在不同孔隙中的运动规律,有效分析低渗透油藏的水驱机理。
1. 数值模拟原理数值模拟是利用计算机编制模型对实际问题进行计算和分析的方法。
这种方法通过对油藏中的流体特性、渗透率、水驱条件等进行建模,模拟低渗透油藏的宏观流体运动规律,形成较为真实的数值计算结果。
低渗透油藏非线性渗流条件下试井分析理论研究 最终版

哈尔滨石油学院本科生毕业设计(论文)摘要随着油田开发新技术的发展,大量低渗透油田正在开发中,许多测试数据显示出其非达西渗滤特性。
因此,迫切需要分析其低渗透油藏非达西渗流机理。
而针对相关井测试解释模型,合理分析低渗透油藏试验资料,以正确评估低渗透油藏,确定地层污染,确定地层参数,确定生产能力,指导油田开发。
本文通过对油层性质的了解和分析,油井生产能力的预测,掌握油井生产动态,合理开发油田,对低渗透油藏井试验理论与方法进行了深入的研究。
首先,研究了低渗透油藏非线性渗流特征,建立了不同边界条件下井试验的数学模型。
解决了数学模型的井底压力拉格朗日解,绘制了井试验的理论曲线。
然后绘制了井筒压力的理论解,具有丰富的低渗透油藏试验理论。
提供了低渗透油藏的良好科学依据,可应用于低渗透油藏试验理论研究。
关键词:低渗透油藏;非达西渗流;试井分析哈尔滨石油学院本科生毕业设计(论文)AbstractWith the development of new technologies for oilfield development, a large number of low-permeability fields are being developed, and many test data show its non-Darcy percolation properties. Therefore, it is urgent to analyze the mechanism of non-Darcy percolation in low permeability reservoirs. In order to correctly evaluate the low permeability reservoirs, determine the stratigraphic pollution, determine the formation parameters, determine the production capacity and guide the development of the oil field, according to the relevant well test interpretation model, analyze the low permeability reservoir test data reasonably.In this paper, through the understanding and analysis of oil layer properties, the prediction of oil well production capacity, the monitoring of oil well production and the development of oil field, the theory and method of low permeability reservoir are studied deeply. Firstly, the nonlinear seepage characteristics of low permeability reservoirs are studied, and the mathematical model of well test under different boundary conditions is established. The lagrangian solution of the bottom hole pressure of the mathematical model is solved, and the theoretical curve of the well test is drawn. And then draws the theoretical solution of wellbore pressure, which is rich in low permeability reservoir test theory. Provides a good understanding of low permeability reservoirs, evaluation and effective development. Scientific basis, can be applied to low permeability reservoir test theory research.Key words:Low permeability reservoirs;non-Darcy seepage; well test analysis哈尔滨石油学院本科生毕业设计(论文)目 录第1章 绪 论..................................................................................................................... 1 1.1 研究意义与目的 (1)1.2 国内外发展状况 (1)1.3 本文研究内容 (6)第2章 低渗透砂岩油藏概述 (7)2.1 低渗透砂岩油田开发在我国石油工业中的地位 (7)2.2 低渗透砂岩储层分类 (7)2.3 低渗透油层中流体渗流的特点 (8)第3章 低渗透油藏非线性渗流新模型及试井分析 (11)3.1 低渗透油藏非线性渗流机理理论 (11)3.2 非线性渗流新模型的建立 (12)3.3 基于非线性渗流新模型的试井模型 (15)第4章 试井模型的数值求解 (17)4.1 试井模型的差分离散 (17)4.2 试井模型的解法 (18)4.2计算结果及分析 (18)结 论 (23)参考文献 (24)致 谢 (27)哈尔滨石油学院本科生毕业设计(论文)哈尔滨石油学院本科生毕业设计(论文)第1章绪论1.1研究意义与目的近年来世界各国低渗透油藏的动用储量、新增探明储量和年产油量在总储量、产量构成中所占比例逐步提高,而开发动用它的难度却很大。
《2024年特低渗透油藏非线性渗流数值模拟研究及应用》范文

《特低渗透油藏非线性渗流数值模拟研究及应用》篇一摘要:本文针对特低渗透油藏的非线性渗流问题,采用数值模拟方法进行研究。
首先,介绍了特低渗透油藏的特点及非线性渗流的重要性;其次,详细阐述了非线性渗流模型及其数学描述;接着,通过数值模拟方法对非线性渗流进行模拟,并对模拟结果进行了分析和讨论;最后,探讨了非线性渗流数值模拟在特低渗透油藏开发中的应用及实践效果。
一、引言特低渗透油藏是石油资源的重要组成部分,其开发利用对于保障国家能源安全具有重要意义。
然而,特低渗透油藏的开采难度较大,主要原因是其具有较低的渗透率和复杂的渗流特性。
非线性渗流是特低渗透油藏开发中不可忽视的一个重要问题,它直接影响着油藏的开发效果和经济效益。
因此,研究特低渗透油藏的非线性渗流具有重要的理论和实践意义。
二、特低渗透油藏与非线性渗流概述特低渗透油藏的渗透率较低,通常需要通过注入能量或施加外部压力等手段才能获得稳定的油气产出。
而非线性渗流是指在多孔介质中流体流动的物理过程呈现出复杂的非线性特性,主要表现在流动压力、速度和饱和度等方面。
在特低渗透油藏的开发过程中,非线性渗流的存在往往会导致开发效果不佳、采收率低等问题。
三、非线性渗流模型及数学描述针对特低渗透油藏的非线性渗流问题,本文采用了一种基于多孔介质理论的非线性渗流模型。
该模型考虑了多孔介质的微观结构、流体与岩石的相互作用等因素,能够更准确地描述特低渗透油藏的渗流特性。
在数学描述上,该模型采用非线性偏微分方程进行描述,包括流体流动方程、压力方程等。
四、非线性渗流数值模拟方法及结果分析本文采用数值模拟方法对特低渗透油藏的非线性渗流进行了研究。
首先,建立了数值模拟模型,包括多孔介质模型、流体流动模型等;其次,通过设定不同的边界条件和参数,对非线性渗流进行了模拟;最后,对模拟结果进行了分析和讨论。
结果表明,非线性渗流在特低渗透油藏中具有明显的特征,如压力传播速度慢、采收率低等。
此外,通过优化开发策略和调整参数等手段,可以有效改善非线性渗流的影响,提高采收率。
低渗透油藏非线性渗流机理及数值模拟方法研究讲解55页PPT

15、机会是不守纪律的。——雨果
谢谢
低渗透油藏非线性渗流机理及 数值模拟方法研究讲解
11、战争满足了,或曾经满足过人的 好斗的 本能, 但它同 时还满 足了人 对掠夺 ,破坏 以及残 酷的纪 律和专 制力的 欲望。 ——查·埃利奥 特 12、不应把纪律仅仅看成教育的手段 。纪律 是教育 过程的 结果, 首先是 学生集 体表现 在一切 生活领 域—— 生产、 日常生 活、学 校、文 化等领 域中努 力的结 果。— —马卡 连柯(名 言网)
11、越是没有本领的就越加自命不凡。——邓拓 12、越是无能的人,越喜欢挑剔别人的错儿。——爱尔兰 13、知人者智,自知者明。胜人者有力,自胜者强。——老子 14、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。——歌德 15、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。——迈
《2024年特低渗透油藏非线性渗流数值模拟研究及应用》范文

《特低渗透油藏非线性渗流数值模拟研究及应用》篇一一、引言特低渗透油藏的开发在当今石油工业中占有重要地位,因其特有的地质属性和储层特点,开发过程中的渗流规律与常规油藏存在显著差异。
非线性渗流作为特低渗透油藏的主要流动特征,其数值模拟研究对于指导油田开发、优化生产策略具有重要意义。
本文旨在深入探讨特低渗透油藏非线性渗流数值模拟的理论基础、方法及实际应用。
二、特低渗透油藏非线性渗流理论基础1. 渗流机制分析特低渗透油藏的渗流机制主要受控于岩石的物理性质和流体与岩石的相互作用。
在低渗透性条件下,流体流动表现出非线性的特点,包括启动压力梯度效应和应力敏感性等。
2. 数学模型建立基于Darcy定律和渗流力学原理,建立特低渗透油藏的非线性渗流数学模型。
模型中需考虑启动压力梯度、毛管力、重力等影响因素,并运用合适的边界条件和初始条件进行求解。
三、数值模拟方法与技术1. 有限元法应用采用有限元法对特低渗透油藏进行网格划分和离散化处理,通过求解偏微分方程来模拟非线性渗流过程。
2. 数值模拟软件开发适用于特低渗透油藏的数值模拟软件,实现模型的自动求解和结果的可视化展示。
软件应具备高精度、高效率和可扩展性等特点。
四、非线性渗流模拟的实践应用1. 油田开发方案设计利用非线性渗流模拟技术,对特低渗透油田的开发方案进行优化设计。
通过模拟不同开发策略下的渗流过程,预测油田的产能和采收率,为油田开发提供科学依据。
2. 生产动态分析对已开发特低渗透油藏的生产动态进行模拟分析,评估生产效果,发现潜在问题,提出优化措施,指导生产实践。
3. 储层评价与改造利用非线性渗流模拟技术对储层进行评价,包括储层物性评价、产能预测等。
同时,通过模拟不同改造措施下的渗流过程,为储层改造提供依据和指导。
五、案例分析以某特低渗透油田为例,运用非线性渗流数值模拟技术进行实际案例分析。
通过建立数学模型、选择合适的数值模拟方法、进行求解和分析等步骤,得出该油田的开发策略和优化措施。
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* 收稿日期: 2011-02-04(2011-04-18 修改稿)
基金项目: 十一五国家重大专项(2008ZX05013) 作者简介: 姜瑞忠(1964-), 男, 江苏省溧阳市人, 教授, 博士.
姜瑞忠,等:低渗透油藏非线性渗流理论及数值模拟方法
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of channel flow. According to the theory above, numerical simulation was set up. This simulation includes the influence of threshold pressure and bend segment of nonlinear flow in low permeability reservoirs. Calculation Results of reservoir performance with Darcy model, pseudo-threshold pressure gradient model, new nonlinear model separately indicate that: For low permeability reservoirs, most flow regimes in them are nonlinear and only a few flow regimes around wells are pseudo-linear, calculation results of nonlinear model are between those of Darcy model and those of pseudo-threshold pressure gradient model. Key words: low permeability reservoirs; nonlinear flow model; numerical simulation
摘
要:针对低渗透油藏非线性渗流理论与数值模拟方法方面存在的大量问题,从毛细管模型出发,推导了低渗透
油藏非线性渗流新模型,详细解释了新模型中特有的物理参数内涵;并由此建立了低渗透油藏非线性单相渗流理论,与 相对渗透率引入“渠道流”假设一致,将单相非线性新模型推广到两相渗流中,建立了能够同时考虑启动压力梯度、非线 性渗流弯曲段连续变化的数值模拟方法。根据所建立的低渗透油藏单相稳态和非稳态渗流理论以及数值模拟方法,开展 了达西、拟启动压力梯度和非线性模型的油藏动态对比计算。结果表明:低渗透油藏主要受非线性渗流控制,仅井点的 少数网格存在拟线性流动,非线性模型计算的结果介于达西和拟启动线性模型之间。 关 键 词:低渗透油藏;非线性渗流模型;数值模拟技术 文献标识码:A
v=
q r2 = ∇P πr 2 8μ
(1)
r2 类似于 8 介质的渗透率 K 。 低渗透油藏流体渗流存在启动压 力梯度以及非线性段,Hagen–Poisseuille 定律已经 不再适用。考虑边界层和屈服应力,式(1)可修 正为
式中的 q 是总流量, v 是管中平均流速,
π(r −δ ) q= 8μ
Abstract: There are still many issues which need to be worked out in research of nonlinear flow in low permeability reservoirs. For this reason, a new flow model was deduced in view of the caplillary model. Meanwhile, the denotation of parameters in the new model was explained detailedly. On the basis of the new model, theroy of single phase flow in low permeability reservoirs was set up. The single-phase model was introduced into two-phase flow on the basis of the theory
中图分类号:TE348
Nonlinear percolation theory and numerical simulation in low permeability reservoirs
JIANG Rui-zhong1, YANG Ren-feng2, MA Yong-xin3 ,ZHUANG Yu1, LI Lin-kai1
4
⎛ 8τ 0 ⎞ ⎜ ⎜ ∇P − 3 ( r − δ ) ⎟ ⎟ ⎝ ⎠
(2)
油藏岩心相当于一组半径均为 r 的平行毛细管 埋置于固体之中的。如果与流动方向相垂直的每单 位横截面面积上有 N 根这样的毛细管, 则通过该多 孔介块的流量是
⎛ 8τ 0 K ⎛ δ⎞ ⎜ Q = A ⎜1 − ⎟ ⎜1 − μ ⎝ r⎠ ⎜ ⎛ δ⎞ ⎜ 3r ⎜1 − r ⎟����������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������