油藏数值模拟技术及系统

油藏数值模拟技术及系统黄金姬（计算机科学系）油藏数值模拟技术是油田开发决策中一门新兴的应用技术。为适应油田开发的需要，制定科学的油田开发方案作好基础工作。我们研究开发出“油藏数值模拟技术及系统”，能使油藏数值模拟计算和前后处理技术一体化。１ＲＮＳＴＳ...     

裂缝性油藏二氧化碳驱的多组分数值计算模型

对于预测油藏二氧化碳驱的效果,黑油模型不再适用,必须采用组分模型。研究了裂缝性油藏二氧化碳驱的
三相多组分数值计算模型,给出了相关的计算方法和公式。采用多重连续介质理论来模拟裂缝性油藏中的输运过程,
每个组分的质量传输包括传导和扩散过程。多相流体的流动采用Darcy 定律来描述;组分的扩散采用Fick 定律来描
述。二氧化碳在岩石颗粒上的吸附及油相重组分在岩石骨架上的沉淀采用非线性等温吸附来描述。用串状毛管模型
来考虑沥青质沉积对储层渗透率的影响。采用积分差分法对各组分的质量守恒方程进行空间离散,并按全隐式格式
通过Newton 迭代法进行求解。根据Soave-Redlich-Kwong 状态方程计算流体的物性。对于油–水–气（二氧化碳）三
相的相平衡计算,分别给出了平衡常数法、闪蒸计算法和最小Gibbs 自由能法的计算公式。     

热水吞吐开采水合物藏数值模拟研究

天然气水合物资源潜力巨大,高效的开采方法是实现水合物资源开发利用的关键。热水吞吐法广泛应用于石油工业,为加强对热水吞吐法开采水合物藏规律的认识,结合实际水合物藏参数,使用数值模拟方法,研究了水平井热水吞吐条件下水合物藏的开采动态规律,并与单纯降压与单纯注热的开发效果进行了对比。结果表明,热水吞吐开采水合物藏时,产气速率呈周期性变化,随周期数增加,周期生产时间变长,分解气速率整体呈上升趋势,开发效果变好,但分解气的采出比例偏低,需要采取合适措施提高其采出比例;水合物的分解以水平井筒为中心逐渐向外扩展,但受效范围主要在近井区域;热水吞吐开发水合物藏兼具降压和注热的作用,且开发效果比降压或注热单独作用时好,能够获得更高的产气量、分解气量和水合物分解程度。     

薄层稠油油藏蒸汽吞吐转热水驱的选区新方法

胜利油田郑364块稠油油藏由于层薄、油稠的特点,部分油藏进行蒸汽驱具有较大风险性。随着蒸汽吞吐轮次的增加,近井地带含油饱和度不断降低,开发效果变差。研究在稠油油藏注蒸汽开发以及转热水驱开发机理分析基础上,利用物理模拟研究了稠油油藏注蒸汽开发后转不同温度热水驱的驱油效率。通过对郑364块稠油油藏储层物性的分析,建立反映该稠油油藏特征的数值模拟模型。对其注蒸汽转热水驱的可行性进行了筛选研究。建立了考虑油藏渗透率、有效厚度和剩余油可动储量丰度的蒸汽吞吐后转热水驱筛选区块的新方法。该方法可针对薄层稠油油藏注蒸汽开发后是否能够转热水驱进行筛选分析。     

油藏—井筒系统数值计算模型及应用

把黑油模型和单井井筒内的举升公式以及流入动态曲线结合起来，作为一个总的模型来分析整个油藏和各个注采井的生产动态。并利用黑油模型求解在三相条件下的日产液量与液压的关系。     

油藏－井筒系统数值计算模型及应用

把黑油模型和单井井筒内的举升公式以及流入动态曲线结合起来，作为一个总的模型来分析整个油藏和各个注采井的生产动态，并利用黑油模型求解在三相条件下的日产液量与流压的关系．该模型将节点分析方法推广到注采井，拓宽了其应用范围．在黑油模型的井点计算中，采用了沃格尔方程，克服了一般黑油模型不能描述井筒附近脱气产生的气阻现象，使油井产量的计算更精确．     

真12块表面活性剂驱数值模拟研究

真12块Ed2^3(新生代古近系戴南组第2段第3小层)砂层组是受构造控制的岩性油藏，目前已进入高含水开发期。为了提高原油采收率，在室内进行了表面活性剂驱试验，针对该油藏条件优选出表面活性剂驱油体系的最佳配方。在室内岩心驱替试验数值模拟的基础上进行了现场表面活性剂驱的数值模拟研究，优选出的适合该油藏的最佳驱油方案为：段塞尺寸为0．18倍孔隙体积，注入速度为产液速度的0．9倍。在注入表面活性剂主段塞之前先注入适量的牺牲剂段塞，以减少表面活性剂在油层中的损失。应用油藏数值模拟方法预测出的最佳驱油方案的原油采收率可达40．35％，累积增油量为9966t，试验有效期为68个月，产出投入比为3．46。     

基于J函数的低饱和油藏数值模拟及水平井含水模式研究

针对北部湾A油田低饱和油藏开发过程中水平井投产初期含水复杂问题,根据单井动静态特征细分含水类型,利用油藏数值模拟方法探讨低饱和油藏水平井投产初期见水特征及形成机理,确定低饱和油藏水平井含水上升模式。结果表明,北部湾A油田低饱和油藏水平井具有3种含水上升类型,即一般型、先升后降再升型、初期突升-平稳型,油藏产水包括边水、底水及储层可动水;利用J函数法成功解决了异常含水上升规律的拟合难题。在油藏数值模拟的基础上,确定了低饱和油藏中水平井含水上升模式,即边水推进型、可动水产出型和底水脊进型。     

氮气泡沫热水驱油机理及实验研究

借助室内实验和数值模拟,研究了氮气泡沫热水驱提高稠油采收率的机理.结果表明:在注热水的同时注入氮气和泡沫可以大大提高稠油的采收率,其机理主要表现在降黏、原油体积膨胀、调剖等方面.氮气泡沫热水驱和热水驱的对比试验显示氮气泡沫热水驱不仅可以提高采收率,而且还可以提高采油速度.     

稠油油藏蒸汽——表面活性剂复合驱数值模拟研究

对稠油油藏蒸汽－表面活性剂复合区的渗流机理及所涉及的物理化学现象进行了研究,建立了完整的数学模型,提出了用Crank-Nicolson差分格式求解水相中浓度的新方法。运用自行研制的软件对一个油藏区块进行了模拟计算,并对复合驱渗流机理及复合驱驱油效果的因素进行了分析研究。结果表明,表面活性剂浓度对驱油效果的,影响取决于表面活性剂的界面特性和总用量,加入表面活性剂的时机对最终驱油效果影响不大,吸附量大的表面活性剂的驱油效果差。     

稠油油藏蒸汽-表面活性剂复合驱数值模拟研究

对稠油油藏蒸汽表面活性剂复合驱的渗流机理及所涉及的物理化学现象进行了研究 ,建立了完整的数学模型 ,提出了用Crank Nicolson差分格式求解水相中浓度的新方法。运用自行研制的软件对一个油藏区块进行了模拟计算 ,并对复合驱渗流机理及影响复合驱驱油效果的因素进行了分析研究。结果表明 ,表面活性剂浓度对驱油效果的影响取决于表面活性剂的界面特性和总用量 ,加入表面活性剂的时机对最终驱油效果影响不大 ,吸附量大的表面活性剂的驱油效果差。     

断块油藏高含水期水驱规律研究

大港油田油藏类型大多为断块油藏,断层多、断块小、储层非均质性强,且绝大多数已进入高含水、高采出程度阶段,目前,水驱效果不理想。为了进一步改善油藏水驱效果、提高水驱采收率,应用室内高温高压物理模拟实验、油藏数值模拟等技术手段,对断块油藏高含水开发后期的水驱油规律和特点进行了研究。结果表明：断块油藏水驱油效率随长期注水开发储层润湿性向亲水方向变化而逐渐增大;在极限含水以后,通过提高注水倍数虽然仍能提高驱油效率,但需要较长的时间和较高的耗水量。研究成果对高含水油田开发调整思路的制定具有一定的指导、借鉴作用。     

稠油、高凝油侧钻水平井完井方法优选研究

针对稠油、高凝油地层,开展了侧钻水平井完井方法优选研究,获得了水平井的防砂判据和生产过程中井眼稳定性判据,推出了砂岩油藏侧钻水平井完井方式选择的流程图,从室内实验入手测定了各种目数地层砂充填层的渗透率,导出了16种侧钻水平井完井方式的产能预测数学模型。研究了水平井产量动态分析方法及经济效益评价模型,完成了稠油、高凝油侧钻水平井完井方法优选软件,实现了软件商品化。     

早期注冷水开发对高含蜡高凝固点油藏的冷伤害

通过室内驱替实验及油藏数值模拟计算，描述了由于早期注冷水，致使油层温度降低，高含蜡高凝固点原油在油层孔隙中析蜡，对油层造成的冷伤害及其影响．数值模拟计算结果表明，注入冷流体的温度越低，则冷伤害程度越严重；地层渗透率越高，则冷伤害作用范围越大，冷伤害主要集中在近井地带，且随冷水注入时间的增长而加剧，但增加的速率逐渐减小     

克拉玛依油田水驱后期转蒸汽驱开发效果分析

针对新疆克拉玛依油田的特点,运用数值模拟方法,研究了原油组成、含油饱和度、孔隙度、渗透率、厚度、深度、净总厚度比和原油粘度等几个主要油藏参数以及转驱时注采井布置方式对蒸汽驱开发效果的影响。原油粘度较高的水驱油藏在水驱后期转蒸汽驱能够提高油藏的最终开发效果,对于新疆克拉玛依油田符合筛选标准的油藏,在水驱后期转蒸汽驱可以提高采收率２０％以上。     

微机油藏数值模拟工作站研究

本文介绍了徽机油藏数模工作站的结构、特点及功能,剖析了它的前处理、后处理模块的几项关健技术,阐述了模拟器的数学模型及其采用的算法(一种解大型稀疏矩阵方程的新型高效算法一正交极小化法)。文末列出了现场应用实例,指出了该工作站的广阔应用前景。     

热流体循环方程组的数值解法

适用于开采特高凝固点油藏的井筒热流体循环工艺数学模型是一种半隐式边界条件的常微分方程组边值问题,称为热流体循环方程组。本文根据这种方程组的特点提出了一种简便易行的数值解法,将二维搜索初值的逐点求解转化为一维搜索,并合理地处理方程中的参数。经实测检验,计算结果符合工程实际。数值方法及其通用程序已用于油田研究高凝油井的产油规律。     

江汉油藏油及其注二氧化碳体系高压粘度的实验测定

对国产江汉原油进行了组成分析；实验测定了井流物在油自条件下的粘度以及在油藏条件下注ＣＯ２后样品的粘度随温度和压力的变化。所得实测数据已应用于江汉油田注ＣＯ２混相驱开采方案的制订。