数值模拟知识
数值模拟的研究方法
数值模拟的研究方法我折腾了好久数值模拟的研究方法，总算找到点门道。
说实话数值模拟这件事，我一开始也是瞎摸索。
我最开始接触数值模拟的时候，就只知道有个大概的概念。
我尝试的第一种方法就是直接找一些现成的数值模拟软件，想着有软件了不就简单了嘛。
我就去网上搜了很多热门的数值模拟软件。
那时候我心里想的就跟出门看到个新东西，觉得拿起来就能用一样天真。
结果呢，光是那些软件的界面我就搞得晕头转向的。
软件里的那些参数啊，就像是一堆乱麻一样放在我面前，我根本不知道从哪下手。
这就是我一开始犯的错，以为有了工具就能直接搞定，完全忽略了基础的知识。
后来我就知道得先学习数值模拟的基础理论了。
比如说那些用来描述物理现象或者过程的方程式，这就像是要建一栋房子得先知道怎么打地基、怎么砌墙一样重要。
我就开始看书，里面很多都是数学公式。
这个过程真的很艰难，有时候一个公式看半天都不理解。
但是没办法呀，我只能做笔记，一遍遍地看，就像是啃一块硬骨头一样。
再然后我又重新回头去看软件。
我发现不同的数值模拟软件对不同类型的问题有着不同的优势。
就像是不同的工具在做特定的活儿时有不同的效果。
比如有的软件在热传导方面的数值模拟就特别好，有的则在流体流动模拟上表现出色。
这时候我就知道得根据我的研究对象去选择软件了。
在设定参数的时候，我又实践过很多次。
最开始我都是按照书上或者网上的例子里的参数直接设置，可结果总是和我预想的不一样。
后来我才明白，每个模拟的环境和对象都是有细微差别的。
这个就好比每个人的体质不同，用药的剂量不能完全照搬一样。
所以我就开始自己慢慢地调整参数，一点点地试。
一个参数一个参数地改变，看它到底对结果有怎样的影响。
这个过程很耗费时间，可没有办法，想要得到准确的模拟结果就得这样做。
我还试过在模拟的时候简化模型。
因为有时候实际的问题太复杂了，要完全按照现实来构建模型的话，不管是计算资源还是我的精力都跟不上。
但是简化模型也不是乱简化的哦，得抓住主要的影响因素。
油藏数值模拟基础培训(第一讲)
REALITY，INNOVATION,TRANSCENDENCY
油藏数值模拟的方法原理
vx x vy y
vz zz
vy yy
z
vx xx
y x
vz z
质量守恒方程/连续性方程：根据物
质平衡原理，流入单元体中的流体流量 减去流出单元体流体流量等于单元体流 体质量变化。
xvxyvyzvzq t
油藏数值模拟的作用
——有效的油田开发科学决策工具！
在理论上：探索多孔介质中各种复杂渗流问题的规律； 在工程上：作为开发方案设计、动态监测、开发调整、反求参数、提高
采收率的有效手段，能为油气田开发中的各种技术措施的制 定提供理论依据。
•渗流机理研究 •开发可行性评价 •参数敏感性分析 •开发方案优化
单/多相流公式
离散化
线性化
开采 过程
非线性偏 微分方程
非线性 代数方程
线性 代数方程
①建立数学模型
Ａ、通过质量/能量守恒方程、状 态方程、运动方程、辅助方程建立 基本方程组。 B、根据所研究的具体问题建立相 应的初始和边界条件。
②建立数值模型
A、通过离散化将偏微分方程组转换为有限差分方程组。 B、将非线性系数线形化，得到线形代数方程组。
油藏数值模拟的方法原理
——几点说明
●描述油藏流体渗流这一具体物理过程的完整的数学模型是非线性的偏微分方 程，不宜直接求解，需要通过离散转化成比较容易求解的代数方程组。离散方 法一般为有限差分法。
●离散后形成的代数方程组是非线性的差分方程组，还要采用某种线性化方法 将其线性化，然后求解。常用的线性化方法有显示方法、半隐式方法或全隐式 方法等。
求实 创新 超越
数值模拟与仿真教学大纲
数值模拟与仿真教学大纲数值模拟与仿真教学大纲数值模拟与仿真是现代科学和工程领域中不可或缺的重要工具。
它通过建立数学模型和运用计算机算法，模拟和预测各种现象和过程，从而帮助我们理解和解决实际问题。
为了有效地教授数值模拟与仿真的知识和技能，制定一份科学合理的教学大纲至关重要。
一、课程介绍数值模拟与仿真教学大纲的第一部分应该是课程介绍。
在这个部分中，可以简要介绍数值模拟与仿真的定义和应用领域，强调数值模拟与仿真在科学研究和工程设计中的重要性。
同时，还可以介绍数值模拟与仿真的基本原理和方法，以及与其相关的数学、物理和计算机科学等学科知识。
二、基础理论在数值模拟与仿真教学大纲的第二部分，应该包括基础理论的讲授。
这部分内容可以涵盖数值计算的误差分析、插值与拟合、数值积分与微分、常微分方程的数值解法等。
通过学习这些基础理论，学生可以建立数值模拟与仿真的数学基础，为后续的应用和实践打下坚实的基础。
三、数值算法数值模拟与仿真教学大纲的第三部分应该是数值算法的学习。
这部分内容可以包括线性方程组的求解、非线性方程的求根、矩阵特征值与特征向量的计算等。
通过学习这些数值算法，学生可以掌握常用的数值计算方法，并能够选择合适的算法解决实际问题。
四、数值模拟与仿真应用在数值模拟与仿真教学大纲的第四部分，应该包括数值模拟与仿真的应用。
这部分内容可以涵盖流体力学、结构力学、电磁场仿真等方面的应用案例。
通过学习这些应用案例，学生可以了解数值模拟与仿真在不同领域中的具体应用，培养实际问题解决能力。
五、实践操作数值模拟与仿真教学大纲的第五部分应该是实践操作的学习。
这部分内容可以包括使用常见的数值模拟与仿真软件进行实际操作，例如有限元分析软件、计算流体力学软件等。
通过实践操作，学生可以将之前学到的理论知识应用到实际问题中，提高解决问题的能力。
六、综合评价在数值模拟与仿真教学大纲的最后一部分，应该包括综合评价的方式和标准。
可以通过考试、作业、实验报告等方式对学生的学习情况进行评估。
物理学中的数值模拟：蒙特卡洛方法、有限元分析等
• 计算速度快，尤其适合大规模问
• 对于某些问题，收敛速度较慢，
• 适用于量子力学、统计物理等领
题的计算
需要大量迭代
域的研究
• 结果具有统计意义，可以给出误
• 难以处理非线性问题，可能需要
差估计
结合其他数值方法
03
有限元分析在物理学中的应用
有限元分析的基本原理及步骤
有限元分析是一种基于离散化的数值计算方法
• 量子力学：研究微观粒子的行为，如电子、原子等
• 电磁学：研究电磁场的性质和相互作用，如电压、电流等
物理学数值模拟的发展趋势
• 物理学数值模拟的发展趋势
• 高性能计算技术的发展，使得数值模拟能够处理更复杂的问题
• 多学科交叉融合，推动数值模拟方法的创新和应用
• 人工智能和机器学习的应用，提高数值模拟的精度和效率
有限元分析的基本原理
• 将复杂的物理问题分解为简单的有限
• 离散化：将连续的物理问题分解为离
元模型
散的有限元模型
• 通过求解有限元方程，得到物理问题
• 插值：在有限元模型上构造插值函数，
的近似解
表示原始函数的近似值
• 求解：通过求解有限元方程，得到物
理问题的近似解
有限元分析在物理学中的典型应用案例
有限差分法是一种基于差分方程的数值计算方法
• 通过将物理问题转化为差分方程，然后求解差分方程得到近似解
• 适用于一维、二维和三维问题的求解
有限体积法在物理学中的应用
有限体积法是一种基于积分方程的数值计算方法
• 通过将物理问题转化为积分方程，然后求解积分方程得到近似解
• 适用于二维和三维问题的求解
有限体积法在物理学中的应用案例
数值模拟培训讲义
数值模拟培训讲义--- Eclipse 软件应用部分第一部分: 数值模拟用数据资料准备第二部分Eclipse 简介及建模步骤第三部分: 地质建模及前处理模块GRID 的使用第四部分: 数值模拟计算结果分析及后处理部分第一部分数值模拟用数据资料准备在进行数值模拟之前，需要收集一些相关的数据，以便为后面的数值模拟作准备，这些资料总体来讲可以分为两大部分，一是静态资料，二是动态资料。
为方便数值模拟操作人员更好更全的收集这些资料，下面将这些必要的资料作一总结如下：（一）静态资料1. 小层数据表或等值线图［包括砂层厚度、有效厚度（或净毛比）、顶部深度、孔隙度、渗透率等］;2. 地质储量及地层、油藏特点的总结报告；3. 油、气、水高压物性PVT数据；4. 油水、油气相渗曲线数据和毛管压力曲线数据；5. 原始地层压力、温度、压力系数数据；6. 油、气、水分布（原始饱和度）或压力分布或油水界面和油气界面；7. 井位分布图；8. 流体和岩石化验分析报告；（二）动态资料1. 射孔完井报告；2. 井史报告、压裂等措施；3. 系统测压资料；4. 试油、试井和试采资料（压力恢复曲线）；6. 油水井别，调整井位示意图；7. 油井生产（水井注水）数据报表：日产油、日产液、日产气、综合含水、压力累积产油（气、水、液）日注水、累积注水8. 区块综合生产数据统计报表：日产油（水、气、液）、采出程度、综合含水累积产油（气、水、液）日注水、累积注水第二部分Eclipse简介及建模步骤一、Eclipse 简介Eclpise是斯伦贝谢公司开发的一套数值模拟软件，它界面好，图形输出功能强大，可输出两维和三维视图，并可以进行角度变换，能够很好处理断层，并能半自动进行敏感性分析。
Eclpise不仅为各种各样的油藏和各种复杂程度(构造、地质、流体、开发方案)的油藏提供了准确、计算快速的多项选择，而且还提供了全隐式、IMPES AIM 和IMPSAT求解方法，可以在任何工作平台上运行，包括UNIX和PC等，并能够完成在多个处理器上的大型并行计算。
关于数值模拟的一些看法
关于数值模拟的一些看法数值模拟是一种利用数学方法对现实世界进行模拟的技术，它通过建立数学模型，对现象进行抽象和简化，以实现对实际问题的模拟和分析。
数值模拟已经成为现代工程和技术领域中非常重要的工具之一，可以广泛应用于结构分析、流体动力学、热传导、电磁场等领域。
数值模拟具有很多优点，例如可以模拟复杂系统的行为，可以处理多变量和耦合问题，可以预测系统的性能和行为等。
在科学研究、工程设计、优化决策等方面，数值模拟已经成为不可或缺的工具。
然而，数值模拟也存在一些局限性。
首先，数值模拟需要建立数学模型，而模型的精度和可靠性受到多种因素的影响，如模型的简化程度、边界条件的确定、模型的参数等。
其次，数值模拟的计算量往往很大，需要借助高性能计算机或云计算资源来完成，这也会增加成本和时间成本。
此外，数值模拟的结果往往需要进行后处理和解释，这也需要专业知识和技能。
因此，在进行数值模拟时，需要注意以下几点：1.建立合适的数学模型：数学模型是数值模拟的基础，建立合适的模型需要考虑实际问题的特点和边界条件，并进行适当的简化和近似。
2.选择合适的计算方法和软件：数值模拟的计算方法和软件种类繁多，选择合适的计算方法和软件需要考虑问题的复杂性和计算资源的情况。
3.验证和确认模拟结果的可靠性：数值模拟的结果需要经过验证和确认，以保证其可靠性和精度。
4.考虑计算成本和时间成本：数值模拟的计算量和时间成本往往很大，需要考虑计算资源和时间成本的平衡。
5.需要专业的知识和技能：数值模拟需要专业的知识和技能，包括数学、计算机科学、工程等领域的知识和技能。
在应用数值模拟时，需要注意应用的范围和局限性，并根据实际情况选择合适的数值模拟方法和技术。
同时，也需要不断学习和探索新的数值模拟技术和方法，以更好地解决实际问题。
总之，数值模拟是一种非常重要的技术手段，它可以帮助我们解决许多实际问题。
虽然它存在一些局限性，但随着技术的不断进步和应用领域的不断拓展，数值模拟将会越来越成熟和完善。
数值模拟方法
数值模拟方法数值模拟方法是一种通过计算机模拟数学模型来解决实际问题的方法。
它是利用数值计算方法对不同领域的问题进行模拟和分析，是现代科学技术中的重要工具之一。
数值模拟方法在工程、物理、化学、生物等领域都有广泛的应用，可以帮助人们更好地理解和解决复杂的实际问题。
数值模拟方法的基本思想是将实际问题转化为数学模型，然后利用计算机进行数值计算，得到问题的近似解。
在进行数值模拟时，需要考虑到模型的准确性、计算的稳定性和计算的效率。
因此，数值模拟方法需要结合数学、计算机科学和实际问题的专业知识，进行综合分析和研究。
数值模拟方法的核心是数值计算方法，包括差分法、有限元法、谱方法等。
这些方法都是通过离散化连续问题，将其转化为离散的数学问题，然后利用计算机进行数值计算。
在实际应用中，需要根据具体问题的特点选择合适的数值计算方法，并对计算结果进行合理的分析和解释。
数值模拟方法在工程领域有着广泛的应用。
例如，在航空航天领域，数值模拟方法可以用来模拟飞机的气动性能，优化飞机的设计；在汽车工程领域，可以用来模拟汽车的碰撞安全性能，提高汽车的安全性能；在建筑工程领域，可以用来模拟建筑结构的受力情况，提高建筑结构的稳定性。
通过数值模拟方法，工程师可以更好地理解和分析复杂的工程问题，提高工程设计的效率和质量。
在物理学和化学领域，数值模拟方法也有着重要的应用。
例如，可以利用数值模拟方法模拟材料的结构和性能，研究材料的力学性能、热学性能和电学性能；可以利用数值模拟方法模拟化学反应的动力学过程，研究化学反应的速率和产物分布。
通过数值模拟方法，科学家可以更好地理解和预测物质的性质和行为，为新材料和新药物的设计提供理论支持。
在生物学领域，数值模拟方法也有着重要的应用。
例如，可以利用数值模拟方法模拟生物体内的生物力学过程，研究生物体的运动和变形；可以利用数值模拟方法模拟生物体内的生物化学过程，研究生物体的代谢和信号传导。
通过数值模拟方法，生物学家可以更好地理解和研究生物体的结构和功能，为疾病的诊断和治疗提供理论支持。
油藏数值模拟基础
油藏数值模拟基础1. 引言油藏数值模拟是石油工程领域中一项重要的技术手段，用于预测和优化油田开发方案。
它通过建立数学模型，模拟油藏中的流体运移、岩石力学性质等过程，以获取有关油藏内部情况的信息。
本文将介绍油藏数值模拟的基础知识和方法。
2. 油藏数值模拟的原理2.1 油藏描述在进行数值模拟之前，首先需要对油藏进行描述。
通常采用离散网格来划分油藏，将其分割为一系列小单元。
每个单元包含有关该位置岩石性质、流体饱和度等信息。
2.2 流体运移方程流体运移方程是描述流体在岩石介质中运动的方程。
常用的流体运移方程包括Darcy定律和质量守恒方程。
Darcy定律描述了渗透率对渗流速度的影响，而质量守恒方程则保证了物质在系统中的守恒。
2.3 岩石力学性质岩石力学性质对油藏的模拟和预测具有重要影响。
岩石力学性质包括渗透率、孔隙度、压实度等参数。
这些参数可以通过实验室测试或采用经验公式进行估算。
2.4 边界条件边界条件是指模拟区域边界上的约束条件。
在油藏数值模拟中，常见的边界条件包括恒定压力边界、恒定流量边界和自由边界等。
根据实际情况，选择合适的边界条件对模拟结果具有重要意义。
3. 油藏数值模拟方法3.1 有限差分法有限差分法是油藏数值模拟中最常用的方法之一。
它将连续问题离散化为离散网格上的代数问题，通过求解代数方程组得到结果。
有限差分法简单易用，适用于各种类型的油藏。
3.2 有限元法有限元法是另一种常用的数值模拟方法。
它将油藏划分为一系列小单元，并在每个单元上建立局部方程进行求解。
有限元法可以处理复杂的几何形状和边界条件，适用于各种类型的油藏。
3.3 边界元法边界元法是一种基于边界积分方程的数值模拟方法。
它将油藏划分为内部单元和边界单元，并通过求解边界积分方程得到结果。
边界元法适用于具有复杂几何形状的油藏。
3.4 其他方法除了上述常用的数值模拟方法外，还有一些其他方法可以用于油藏数值模拟。
例如，有限体积法、蒙特卡洛法等。
换热器壳程流动与传热数值模拟理论知识简介
换热器壳程流动与传热数值模拟理论知识简介2.1流体流动基本控制方程流体介质的流动必然会受到物理学守恒定律的支配，流体介质的流动要满足三个基本的物理量守恒定律，其分别为：物质的质量守恒定律和物质的动量守恒定律以及物质的能量守恒定律。
如流体介质的流动属于湍流流动状态，其还必须满足附加湍流输送的方程[38][39]。
2.1.1质量守恒方程质量守恒定律可表述为：在单位时间里流体微元体内质量的增加，等于同一时间间隔内流入该微元体的净质量[40]。
质量守恒方程可表示为： ()()()0u v w t x y zρρρρ∂∂∂∂+++=∂∂∂∂ （2-1） 其中()()()u v w x y zρρρ∂∂∂++∂∂∂项是流体质量流密度的散度。
()()()()u v w div U x y zρρρρ∂∂∂++=∂∂∂，故以上公式可以用矢量符号表示为：()0div U tρρ∂+=∂ （2-2） 其中，ρ—流体的密度，U —速度矢量，t —时间，u ，v ，w 则分别是速度矢量U 在x 方向、y 方向、z 方向的坐标分量。
2.1.2动量守恒方程动量守恒方程可表述为：微元体中流体动量对时间的变化率，等于外界作用在该微元体上的各种力之和。
根据此项定律，流体在x 、y 、z 方向动量守恒方程可表述为：x 方向： ()()()()(2)[()][()]x u uu vu wu P f t x y z x u v u w u divU x x y x y z x zρρρρρμλμμ∂∂∂∂∂+++=-+∂∂∂∂∂∂∂∂∂∂∂∂∂+++++∂∂∂∂∂∂∂∂y 方向： ()()()()(2)[()][()]y u uu vu wu P f t x y z y u v u w v divU y y x x y z y zρρρρρμλμμ∂∂∂∂∂+++=-+∂∂∂∂∂∂∂∂∂∂∂∂∂+++++∂∂∂∂∂∂∂∂ （2-4）z 方向： ()()()()(2)[()][(z w u w v w w w P f t x y z z w u w w v d i v U z z x z x y y z ρρρρρμλμμ∂∂∂∂∂+++=-+∂∂∂∂∂∂∂∂∂∂∂∂∂+++++∂∂∂∂∂∂∂∂ （2-5）其中，μ表示流体动力粘度，f 表示流体单位质量体积力，λ则称为流体第二分子粘度，对于气体可以取为2/3λ=-[41]。
多相流体的数值模拟及计算方法
多相流体的数值模拟及计算方法随着科技的不断发展，数值模拟成为了多领域科学研究的重要手段。
在工程领域中，多相流体的数值模拟显得尤为重要，因为多相流体系统中的相互作用十分复杂，实验条件受到限制，因此数值模拟成为了研究这些系统的主要手段之一。
一、多相流体的数值模拟多相流体包括两个或两个以上物理相或化学相的混合物，比如液体、气体、固体等。
在多相流流场中，不同相之间互相作用，流体间相互作用形成了复杂的流动现象，如空气中的雾、汽车燃烧室中的燃气和固体颗粒等。
如何对这些现象进行准确模拟，是工程领域中多相流体研究的一大挑战。
数值模拟在多相流体研究中的作用不言而喻。
数值模拟能够模拟多相流体流动的各种现象，如液滴、气泡、颗粒等运动轨迹、质量传递过程、界面着生和破裂过程等。
数值模拟方法主要有拉格朗日方法和欧拉方法两种。
拉格朗日方法主要适用于离散相数目较少、相互之间相对独立的情况。
该方法通过在每个离散相质点上解运动方程来描述相的运动，然后通过在每个极小团上解质量、动量和能量守恒方程来描述其与流体场的相互作用。
而欧拉方法适用于离散相数目较多或相互依赖较多的情况。
该方法将全多相流看做是一种非连续的流体，将其称为“均相流”。
根据物理实验数据的观察和分析，多相流体的数值模拟可以分为不同的模型，如气-液两相模型、沸腾模型、涡流破碎模型、松弛模型等，而不同的模型又需要不同的求解算法。
二、多相流体数值模拟的计算方法在多相流体模拟中，需要解决连续相和离散相之间的相互作用，因此需要涉及到两套计算方法。
前者是连续相计算，主要基于欧拉方法；后者则是离散相计算，主要基于拉格朗日方法。
两种方法的计算过程都十分复杂，需要对流场的参数进行求解。
多相流的数值模拟使用的计算方法有：有限体积法（FVM）和有限元法（FEM）。
FVM是应用广泛的计算数值方法，它将集成区域划分为有限数量的小单元，然后使用控制方程组来求解每个单元的值。
FEM则是将连续体分成小单元，通过建立节点来对其进行离散化。
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双孔双渗，就是模型中有基质和裂缝两种孔隙体积，基质孔隙是主要的储油空间，裂缝是主要的流动通道，基质和裂缝都有孔隙体积和渗透率，所以叫双孔双渗。
什么是重启计算？历史拟合结束后需要进行产量预测，在进行产量预测计算时，不需要再从历史拟合开始时进行计算，可以直接从历史拟合结束的时间接着往下算。
这种应用上一次计算的输出作为下一次计算的初始输入计算就叫重启计算。
要进行重启计算，首先要定义重启时间步的输出。
可以用RPTRST来定义输出每时间步，每月，每年或每隔几月几年重启时间步文件。
如果采用多文件格式输出，则文件后缀为：.X0000, .X0001等，如果是单文件输出，则输出文件为.UNRST.重启文件记录了每时间步模型压力分布，饱和度分布，溶解油气比分布，同时也记录所有井的井位，射孔位置，产量控制。
不过重启文件没有记录垂直管流表（VFP表），所以在应用垂直管流表时要记住重启时需加上垂直管流表。
ECLIPSE有两种重启计算方法，快速重启和完全重启。
快速重启不需要重新处理RUNSPEC,GRID,EDIT,PROPS和REGIONS部分，如果在历史拟合计算时设了SAVE关键字，这些部分将保存在输出的SAVE文件中，这样在重启计算时不用再计算传导率。
完全重启需要重新处理RUNSPEC,GRID,EDIT,PROPS和REGIONS部分，要重新计算传导率。
完全重启步骤：在历史拟合部分用RPTRST要求输出重启文件。
在PRT文件中检查重启时间对应的重启文件步。
将历史拟合文件拷贝为重启文件。
删掉SOLUTION部分中的EQUIL和水体部分，用RESTART关键字设重启。
在SCHEDULE部分用SKIPREST或删掉所有历史拟合时间步。
如果有VFP表，要保留VFP表。
增加新时间步进行预测计算。
快速重启步骤：在历史拟合部分用SAVE和RPTRST要求输出SAVE文件和重启文件。
将历史拟合文件拷贝为重启文件。
删掉所有SUMMARY以前部分。
用LOAD关键字装载SAVE文件。
用RESTART设重启时间。
在SCHEDULE部分用SKIPREST或删掉所有历史拟合时间步。
如果有VFP表，要保留VFP表。
增加新时间步进行预测计算。
快速重启和完全重启的优劣：快速重启不用重新计算传导率。
对于大模型，可以节省时间。
完全重启可以修改历史拟合部分参数。
油藏数值模拟技术一、技术原理及主要技术内容数值模拟技术是通过对不同油层条件、井网、注水方式等条件模拟油气藏中流体的渗流过程，它是目前定量研究剩余油分布的重要手段。
所谓精细模拟技术，是指其模拟结果能够给出典型单砂层（或每个单砂层）各项开发指标的模拟技术。
一般应用于高含水期地下剩余油分布规律的预测。
数值模拟一般采用分段模拟方法，按常规方法建立第一阶段静态、动态数模模型进行模拟。
将第一模拟阶段模拟结果作为下一阶段模型建立的静态数据基础，充分考虑流体（粘度、饱和度等）、岩石参数（如渗透率、孔隙度）的变化；在使用饱和度、压力等参数时，可以重新按阶段参照其他有效方法（如碳氧比测井、取心）解释的较为可靠的参数，调整并建立第二阶段初始模型。
第二阶段初始模拟模型阶段的划分可根据油田生产历史的四个含水级别确定，即低、中、高、特高含水阶段。
（一）高含水精细数值模拟理论针对高含水期油田特点，已有许多专家、学者提出了精细油藏数值模拟的概念，但一般是整体网格细化。
这里从实际需要出发，针对高含水数模提出时空精细模拟方法。
1．时间段精细划分由于受到计算量和分析数据量的限制，常规数模往往是时间段跨度较大，如，半年一个时间段，而且一般是均匀划分模拟时间段。
油田进入高含水期后，由于措施的调整次数增多，实际生产数据相对准确，为取得更好的结果，应从投产开始，逐年、逐模拟阶段“加细”时间段，到高含水期，特别是拟合最终之前的一、两年，时间段达到最精细，可以精细到一个月或更短。
2．模拟空间精细划分网格平面分布。
常规数模一般是在井网密集部位配以细网格，而井网较稀疏部位配以粗网格。
但高含水数模目的主要是为挖潜而进行调整方案设计，因此，笼统地将网格划细，不一定能取得理想效果。
应有重点、有目的地研究挖潜部位。
由于高含水期油田的潜力分布重点在砂体边缘、断层附近、注采系统不完善等部位，根据数模的目的，可通过宏观分析，确定这些部位划分为细网格，对已经认识较清楚的部位配以较粗网格。
网格纵向分布。
油藏精细描述将油藏纵向划分为很细的小层（简称描述层），这些小层往往是比实际生产层细得多。
如果数模直接按照这些小层作为模拟层，模拟结果很难用实际生产数据检验。
为提高模拟效率，可以先按实际生产层划分模拟层（即合并一些描述层），进行第一轮模拟，与实际生产数据拟合，达到满意效果后，再重新按描述层建立纵向精细模拟层进行第二轮数模。
这种方法在河口义118数模中得到应用，效果理想。
3．静态调参常规数模为拟合而大量、大幅度地修改静态参数，有些参数的修改范围已达2～3倍。
而高含水期数模不同的是：一方面，由于油藏描述（包括构造、沉积相、测井解释、三维建模）已经做得很精细、比较完善，对静态数据尽量不去改变，以免将前期的地质模型弄得面目全非。
另一方面，为了做些敏感性分析，或当某些重要参数无法拟合时，可以用试验的方式对静态参数做较大调整，通过多方面核实验证，修改地质模型。
如在坨七断块10砂组的油藏数值模拟（以下简称“坨七10数模”）中，通过动态资料分析和调参试验，确认了该块主体部位内部的断层不封闭。
从而从数模角度修正了地质解释的结果。
4、动态调参（1）传导率的动态修改由于渗透率的不确定性程度高，尤其是高含水期的变化较大，规律难以搞清，因此，可调范围较大，但应主要体现在对动态模型的修改，因此用调整传导率来反映渗透率的变化是可行的，可以通过分析沉积相分布图、注采对应关系等资料进行调整。
（2）水量的修改。
考虑注入水进油层外砂层或计量不准，可适当修改注水量，但一定要在分析确认的基础上调整，其中要特别注意措施的影响效果。
另外还可对相渗曲线、高压物性等参数进行动态修改。
5．方案调整措施对数模的影响为保证调参的合理性，必须对实际生产动态资料进行多方面的分析、统计。
例如，产量构成曲线的分析，措施总体效果的评价，综合生产曲线中拐点或不光滑段产生的原因及结果。
并对增产量、增注量、压力、含水等数据的变化进行分析，使得调参时有正确的指导思想，也可以采用油藏工程中措施效果分析方法，包括数理统计法、解析法等达到这一目的。
（二）油藏数值模拟的一般步骤美国的VIP是一个比较常用的数模软件，可以适用于各种类型的油藏的数值模拟。
用其进行高含水期本区剩余油分布规律模拟的主要步骤如下：1. 选取数值模型（l）油藏和流体的物性常数：包括水的粘度。
水的体积系数以及水和岩石的压缩系数等。
（2）平衡区物性常数：包括原始油藏压力、原始饱和压力以及油水界面、油气界面等。
（3）特殊岩心分析数据：模型要求油、水相对渗透率曲线和油、气相对渗透率曲线以及相应的毛管压力数据，而三相中油相的相对渗透率由模型根据STONE公式计算。
高压PVT 数据：包括溶解油气比、油的体积系数、油的粘度以及天然气的密度、粘度、压缩系数随压力变化曲线等。
油藏地质描述：包括油藏深度、厚度以及孔隙度、渗透率、压力、饱和度的分布情况等。
生产数据：包括井位、类型、作业情况、产注量和压力历史等。
2. 建立模型建立数值模拟模型是决定历史拟合及动态预测成败的关键。
建立油藏模型时不可避免地要对实际油藏迸行必要的简化，同时又要能代表实际油藏的特征，所建的模型既要适应历史拟合的需要，又要考虑到将来可能发生的情况以适应动态预测的要求。
3. 准备数据（1）油藏地质描述；（2）抽藏及流体物性参数；（3）平衡区数据；（4）相对渗透率数据；（5）PVT性质数据；（6）历史生产数据。
4．历史拟合历史拟合的目的，就是应用己有的实际动态数据，对模型加以修改和调整，使之产生的动态与实际动态一致。
这样，应用模拟模型预测的未来动态才能比较可靠。
5．剩余油分布模型根据油藏数值模拟结果建立油层的剩余油分布模型。
二、技术性能根据完整的模拟预测，油田总的最终采收率(GUR)最低可以达到45％，最高可以达到55％。
这说明，通过实施适当的注水计划可使采收率增加10％。
多学科综合方法有助于了解3D地震解释确定的小断层的连通性，审查制定的油藏开发方案，对注水和钻井计划做必要的修改。
这种审查至少节省数口井的钻井费用。
该项研究还有助于适当地制定将来气举及其他采油设备的布井计划。
在该项研究中识别出了合适的注水候选井。
这样做的效果是压力和产量递减趋势已经扭转。
三、数值模拟方法在油田的应用胜二区沙二段8单元的数值模拟胜二区沙二段8单元是以湖泊三角洲平原前缘河口坝沉积为主的中渗透弱亲水砂岩油藏。
储层具有以下特点：①油层物性较好，但非均质性严重；②原油物性在平面上分布差异较大；③地饱压差大，有较活跃的边水能量。
该开发单元自1966年投入注水开发以来，大致经历了三个开发阶段：1966年到1978年为中低含水开发期，综合含水小于60%，建成了高效开发的独立井网，年产能力50万ｔ；1979年到1989年为中高含水期，综合含水60%～90%；1990年至今，该开发单元全面进入特高含水期，综合含水大于90%。
目前储层开发存在的主要问题是注采井网不完善，储量控制程度低，对含油潜力认识不够清楚。
在纵向上，该开发单元共分11个沉积时间单元，根据各个时间单元的储量和各时间单元间的隔层分布状况，并根据网格粗化原则，将11个沉积时间单元划分为8个数模层位。
由于注水开发历史比较长，地下储层物性和原油物性发生了较大变化，根据油藏描述结果，把随开发时间变化的地质静态模型简化成3个不同开发阶段的地质静态模型，各小层的渗透率在各时期的平均变化列于表1。
从渗透率变化的统计结果看，有的区域渗透率略有减小，但大部分区域由于注入水的冲刷等作用，其渗透率增加幅度较大。
表1不同开发时期渗透率变化8单元储层中的流体物性参数如下：原油压缩系数为 6.14×10-4Mpa-1，地层水压缩系数为 1.0×10-4 Mpa-1，岩石压缩系数为 3.6×10-5 Mpa-1，原油密度为0.919g/cm3，原油体积系数为1.115。
由于长期进行注水开发，注入水对原油的水化作用及地层压力发生变化等原因，原油中轻质组分优先驱出，较稠的重组分含量增加，使原油粘度和密度变大。
同时由于长期注水，地层温度会下降，原油粘度也会升高。
不同开发时期地层中原油的物性见表3。
在生产历史拟合中，采用了固定生产井产液量和注水井注水量，拟合区块累积产油量、累积产水量等综合开发指标和单井开发指标。
由于地质模型随开发阶段变化，需要考虑不同含水阶段地质模型的差异，所以，在拟合中采用分阶段拟合方法。