油藏数值模拟原理PPT课件

j
g)
np
S j j Dijyij ]
j 1
(i Zi
j S j qi )
j
t
Bi
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ASP
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INPUT:参数输入
INIT: 初始化
计算流程 PARAMETERS: 物化参数计算
RESOLVEP: 求解压力化
MATRICE 系数矩阵
GAUSS: 高斯解法 LSOR: 线松弛
PCG: 预处理共轭梯度
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主要物化现象及物化参数描述
界面张力随化学剂浓度的变化：
为了真正体现多种化学剂的复合协同效应， 采用实测的界面张力等值图进行描述，对于给 定的原油和配置水矿化度，界面张力主要随碱 、表面活性剂、聚合物浓度变化：
（COH , Cs , C p )
通过各化学剂浓度可获得对应的界面张力
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f（Ca , m)
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物化现象及参数描述
聚合物的加入引起的界面张力变化
主要考虑聚合物的加入引起的ASP体系与原 油间的界面张力升高情况。通常聚合物浓度越 高，越易发生该现象（该现象是不利于驱油的 因素）。 可根据实验结果进行如下改进：在聚合物浓 度大于某值后，使正常计算出的AS体系界面张 力随聚合物浓度的增加而增加，幅度由实验资 料确定：
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引言
复合化学驱驱油机理和物化现象
•质量传递（对流、扩散、液-液、固-液、化学反应） •复合协同效应及界面张力的降低 •各种化学剂的损耗：碱耗、化学剂吸附滞留等 •残余饱和度的降低 •多相相对渗透率 •化学剂的扩散和稀释 •聚合物溶液特性 •离子交换 •含盐量及其变化的影响等 •乳状液的形成及流动特性 •沉淀、结垢
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引言
复合化学驱驱油机理和物化现象
降低界面 张力
碱 + 原油中酸性物
表面活性物质
A + S + P 多元化学剂复合协同效应
碱对酸性原油的多次萃取
驱
油
聚合物降低驱替液的流度
机 理
流度控制 作用
碱引起聚合物的进一步水解
含盐量降低聚合物的粘度
降低昂贵化学剂的吸附损失（A）
乳化夹带、乳化捕集、乳化聚并
np
nc
Di
[ S jj
(Dij Yij )]
j 1
k 1
np
A i
iZi
(j Sj) qi
j 1
Bi Qi Ri
累积项包括流体组分在孔隙中的质量聚集和 由吸附/滞留等引起的在岩石中的质量损失
源汇项包括注入/产出和化学反应等引起的质量增加或减少
[
j
yij j
K krj
j
(Pj
相态 吸附
PVT 不考虑
界面张力计算 为常数
毛管数的变化 不考虑 10-7
粘度
水相粘度为常数，油与气的 粘度随压力而改变
离子交换
不考虑
生成表活剂 不考虑
求解方法
全隐
油、水（或化学相） 5~3０ 大量复杂的计算 表活剂与聚合物的吸附 大量复杂的计算
考虑 10-7~101
流变性、含盐量、交联调剖
表活剂、粘土与钠及钙离子交换 考虑 IMPES方法
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Biblioteka Baidu i 1,L L , nc
ASP软件的数学模型
( Fi
Di
)
Ai t
Bi
i 1,L L , nc
对流项
扩散项 累积项 产量项
np
Fi ( jYij Vj ) j 1
Yij
——相浓度，表示i组份在j相中的浓度
j
——j相密度
Vj
—— 达西速度
Vj
K Krj jj
( pj
jg)
j 1,L L , np
物化现象及参数描述
碱多次萃取引起的界面张力变化
主要考虑碱对酸性原油多次萃取引起的界面张力的进 一步降低，其降低幅度与碱浓度、与新原油接触萃取次 数有关，通常主要发生在驱替前缘与新鲜原油接触的区 带。根据实验结果，该降低幅度可达1各数量级以上（ 该现象是有利于驱油的因素）。 模型中可根据实验资料考虑此现象引起的界面张力的 降低，也可进行如下简化考虑：即在驱替前缘某一碱浓 度范围内，由于碱多次萃取，使得该范围内的界面张力 比正常计算值低（其幅度由实验确定）。
VELOCITY: 流速计算
COMPZI: 总组份浓度计算
THERMO: 饱和度、 相浓度计算
PHASE: 相平衡计算
BMASS: 质量守恒计算
RECOVE: 采收率计算
OUTPUT: 结果输出
ENDTIME: 时间步判断
ALOSS:硷耗 ADSOR:化学剂吸附
DENSITY:密度 VISCOSITY:粘度 RRF:残余阻力系数
后备资源不足，储采矛盾逐年加大 :当年增加的可采储量
始终小于当年的产油量，后备资源量不断下降，储采矛盾逐年加大
综合含水逐年升高，主力油区已进入注水开发后期，依靠现有
生产技术已很难保持稳产
新探明储量的动用程度不高，开发难度大 急需发展和应用提高采收率方法
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发展概况、技术进展和发展前景
提高采收率方法是保持各油区产量稳定的重要措 施
聚合物驱已在我国工业化应用，可提高采收率 10%，年产油达1000万吨
复合化学驱，做为一种高效率的提高采收率方法 ，在一定的油藏条件下，能够大幅度地提高原油 采收率，室内和矿场试验提高采收率20%以上。
复合化学驱研究和应用取得了重大突破，成为我 国最为重要的潜在的三采技术储备。
1999年完成的全国17个油区进行潜力评价工作，评价结果表明，我 国油田提高采收率的潜力很大。在现有技术条件下，可增加可采储 量11.8×108 t，相当于可提高采收率11%以上
SIGM:界面张力 LNNC:毛管数
SRESID:残余饱和度 PERMJ:相对渗透率
CPC:毛管压力 MOBILITY:流度 DISPER:扩散系数 EXTRAC:碱萃取
HYDRO:水解 POL:聚合物影响
ASCALE:碱垢
化学驱模型与黑油模型的比较
现象
黑油模型
化学驱模型
相
油、水、气
组份
有多少个相就有多少个组份
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数学模型及模拟软件
•以黑油模型为基础的化学驱数学模型：
NHANCE -- 美国SSI: 简化机理
ISLAM --
加拿大提高采收率研究所：简化机理
VIP-POLYMER --
美国：聚合物驱模型
•以组份模型为基础的化学驱数学模型：
UTCHEM -SCORPIO -ASP --
TEXAS大学: 考虑复杂机理，教学模型 英国原子能研究所：聚合物驱模型 中国石油勘探开发研究院：复合驱模型
油藏数值模拟原理
化学驱数值模拟
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三、化学驱模型
化学驱发展概况、技术进展和发展前景 复合化学驱驱油机理和物化现象 数学模型及模拟软件 化学驱模型与黑油模型的比较 主要物化现象及物化参数描述
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发展概况、技术进展和发展前景
油田开发现状和问题：
我国陆上各油区大都处于高含水期开采阶段，稳产 难度越来越大。