碳酸盐岩油藏调剖数值模拟

用黑油模型对让那若尔碳酸盐岩油藏进行水驱生产历史拟合,研究表明:油层出水基本分为3种类型:油层同时产油产水;油层顶部主产油、底部主产水;油层底部主产液主产水,底水到达井筒主要以线状突进为主。在水驱历史拟合的基础上,用可动凝胶调剖数值模拟软件优选出调剖方案的各项技术参数:在区块综合含水40%时注入调剖剂,注入聚合物质量浓度为1 000×10-6,采用多段塞注入,段塞尺寸为0.15 PV。该方案对现场施工具有一定的指导意义。     

可动凝胶调驱快速模拟方法研究

为了解决目前可动凝胶深部调驱数值模拟计算速度慢、数值弥散现象严重的问题,针对高含水期油田开采的特点,建立了可动凝胶调驱的油水两相八组分数学模型.采用流线方法将求解饱和度的三维问题转化为一维问题求解.流线上的饱和度方程属于典型的对流扩散方程,采用算子分离算法将该方程分解成一个双曲型方程和一个抛物型方程,并采用各自稳定性好的差分格式分别求解,提高了求解的速度和精度.设计了一个正韵律剖面模型,对影响可动凝胶调驱的注入参数和地层参数进行了敏感性分析.结果表明,随着聚合物浓度、聚胶比、注入体积、成胶时间的增加,采收率提高幅度均有所增加;纵向窜流程度增加,可动凝胶调驱效果变好.     

可动凝胶调驱快速模拟方法研究

为了解决目前可动凝胶深部调驱数值模拟计算速度慢、数值弥散现象严重的问题，针对高含水期油田开采的特点，建立了可动凝胶调驱的油水两相八组分数学模型。采用流线方法将求解饱和度的三维问题转化为一维问题求解。流线上的饱和度方程属于典型的对流扩散方程，采用算子分离算法将该方程分解成一个双曲型方程和一个抛物型方程，并采用各自稳定性好的差分格式分别求解，提高了求解的速度和精度。设计了一个正韵律剖面模型。对影响可动凝胶调驱的注入参数和地层参数进行了敏感性分析。结果表明，随着聚合物浓度、聚胶比、注入体积、成胶时间的增加，采收率提高幅度均有所增加；纵向窜流程度增加，可动凝胶词驱效果变好。     

调剖半径对可动凝胶调剖效果的影响研究

本文通过分析得出对高渗透层进行封堵,可以提高注入水波及系数,提高油田的采出程度.增产效果集中在封堵措施后水驱采油的短期内,一般都集中在5～8年之内.同时对平面模型调剖半径和剖面模型调剖半径进行优选,得出合理的封堵半径为井距1/5～1/3.     

数值模拟在低渗裂缝油藏调剖中的研究应用

低渗透裂缝性油藏注水后,注入水容易沿裂缝窜进,油藏含水上升快,在较短时间内就进入高含水阶段。针对靖安油田长6油藏低渗透、裂缝性特点,提出了有针对性的稳产技术对策——预交联颗粒+交联聚合物复合深部调剖技术。通过油藏数值模拟,确定了调剖剂用量,预测了封堵半径,并评价了调剖效果。在此基础上,对注采井组进行了深部调剖施工方案的设计,通过复合深部调剖技术的现场应用,取得了较好的增油效果。研究成果为低渗透裂缝性油藏控水增油技术的研究和矿场应用做了有益的探索,具有一定的借鉴指导意义。     

区块整体调剖效果预测

对于不同的区块，实施整体调剖的效果不同，同一区块在不同开发阶段实施整体调剖的效果也不同，因此，在对区块实施调剖之前应该对其效果作出预测，以提高整体调剖的科学性。文中以油藏数值模拟为手段，研究了不同油藏类型在不同的非均质程度条件下及不同含水期进行整体调剖的无因次增产效果，为预测整体调剖的效果提供了依据。     

边水驱油藏调剖技术

针对边水驱油藏的地质及开发特点,提出了边水调剖技术,同时对调剖井点的选择、调剖剂的筛选、调剖剂用量的确定、调剖施工工艺等配套技术进行了研究。通过向优选的调剖井注入调剖剂,可以控制边水的侵入方向和推进速度,从而增大波及系数,提高最终采收率。2000年5月到11月,对高104—5区块8口井进行了边水调剖试验,共注入调剖剂18516m^3。调剖后,内部井的含水率下降、产量回升,明显提高了区块的采收率。数值模拟预测结果表明,调剖增油超过7000t,投入产出比大于1：2。     

大庆油田体膨颗粒调剖剂参数测定研究及应用

体膨颗粒调割剂已在大庆油田上得到广泛应用,并取得了较好的应用效果。为保证体膨颗粒调剞剂的质量和应用的规范性,建立其评价方法显得尤为重要。本文提出了一种新的测定方法,应用该套装置对体膨颗粒调剖剂的抗压强度进行测试,可以筛选出适合油田应用的体膨颗拉调剖剂,并取得了较好的应用效果。     

聚合物交联调剖驱油数学模型

为了优化聚合物交联调剖驱油方案,预测驱油效果,建立了描述聚合物交联调剖驱油过程的数学模型。该模型通过水相粘度和渗透率下降系数的变化模拟调剖驱油机理。水相粘度和渗透率下降系数表述为交联剂浓度、聚合物浓度、pH值和成胶时间的函数。该模型能够模拟调剖驱油具有的流度控制驱油机理以及所发生的对流、弥散、扩散、吸附等一系列物化现象。进行了调剖驱油典型算例计算。计算结果表明所建立的数学模型对调剖驱油机理模拟正确,模型具有较强的实用性。可以通过数值模拟方法辅助进行聚合物交联调剖驱油的机理研究、实际应用可行性研究、矿场方案优选和开发效果预测。     

钻孔抽放瓦斯流固耦合分析及数值模拟

钻孔抽放瓦斯是中国利用和治理煤层瓦斯最主要的方法。随着开采深度的加深,地应力场等因素对瓦斯渗流的影响越来越明显。基于对煤层瓦斯一系列的假设的基础上,考虑了地应力、煤层瓦斯压力变化对煤体骨架产生的变形的影响,推导出了孔隙率、渗透率的表达式。运用多孔介质渗流的基本定理和流固耦合的基本理论得出了瓦斯流固耦合控制方程。运用多物理场耦合分析软件对钻孔抽放下的瓦斯渗流场进行了模拟分析。得到了钻孔抽放条件下瓦斯压力的分布、不同的埋藏深度下以及不同的钻孔参数（抽放负压、钻孔半径）对瓦斯渗流场的影响。分析模拟结果可以对现场     

一种基于BP神经网络的调驱增油预测方法

调驱后增油效果预测是调驱措施决策和方案优化设计的重要内容.通过室内岩心物理模拟实验参数,分析了调驱增油效果及其影响因素,建立了基于物理模拟参数为学习样本的调驱效果BP神经网络预测模型.此方法对于渤海南堡35-2油田A21和B17井预测结果与实际调驱增油量统计数据间误差分别为9.89%和7.22%.由此可见,基于物理模拟参数为学习样本的调驱效果BP神经网络预测模型切实可行,预测精度较高.     

注水井固相颗粒伤害数值模拟研究及应用

给出了由于固相颗粒堵塞造成的地层孔隙度随时间和位置变化的微分方程及其数值解.通过室内实验研究了注入不同孔隙体积倍数的浓度和直径不同的固相颗粒注入水时对不同渗透率油层所造成的渗透率伤害.在室内试验研究基础上,通过数值模拟计算,评价注入水中固相颗粒悬浮物对油层造成的伤害程度.给出了一个实例,其室内模拟结果与数值模拟结果非常一致.     

基于DEM-CFD耦合方法的水合物与砂颗粒运动分析

采用离散元素法(discrete element method,DEM)和计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)的耦合方法,对海底水合物中砂颗粒和水合物颗粒运动进行了研究。利用球形颗粒沉降模拟实验验证了耦合方法的可行性,分别分析了单个砂颗粒和单个水合物颗粒运动过程中颗粒位置、速度、受力及角速度的变化规律。结果表明:砂颗粒向容器底部沉降,在到达底部时发生碰撞,同时颗粒发生旋转;水合物颗粒向上运动,颗粒没有发生旋转。最后对颗粒群进行了模拟仿真,结果表明,DEM-CFD耦合法能够模拟大量颗粒运动的复杂流动,并且能从微观尺度分析颗粒受力和运动情况,对水合物颗粒和砂颗粒运动的研究提供了一种可靠有效的方法。     

单相微乳凝胶压裂液体系的制备与性能

实验结果表明:在常规凝胶(胍尔胶)压裂液体系中添加质量分数为3.8%～16.7%的单相微乳液,40～100℃下可快速形成单相微乳凝胶压裂液体系.单相微乳凝胶压裂液体系的破胶时间可控制在60～120 min,且单相微乳的加入对破胶后体系的黏度没有影响.单相微乳凝胶压裂液体系与常规凝胶压裂液体系相比,破胶前,黏度要高10%,滤失量低50%,摩阻要低8%～10%.破胶后,单相微乳凝胶压裂液体系呈微乳特性,表面张力约为常规凝胶压裂液的一半,且悬浮残渣能力强,返排压力低.经单相微乳凝胶压裂液体系处理后的岩心渗透率恢复值高30%,裂缝导流段渗透率恢复率高30%～40%.因此,单相微乳凝胶压裂液体系具有高黏度、低滤失量、低摩阻、良好的破胶性能和较强的悬浮残渣能力等独特性能,使其在压裂后返排能力强,残渣滞留量少,对储层伤害低,岩心和裂缝导流段的渗透率恢复值高.     

颗粒数作为水质替代参数的研究

从测定原理入手,分析了微颗粒数和浊度在体现水质方面的相关性,提出以颗粒数为指标检测与调控给水厂的沉淀和过滤过程,比浊度参数更加直接而准确.同时从水质安全性角度探讨了以颗粒数作为水质替代参数进行水质描述的优越性和可行性.     

破乳剂对预交联颗粒凝胶界面扩张流变的影响

利用界面扩张流变方法研究星型(PES)、梳型(PEC)和支链型(PEB)非离子聚醚类破乳剂以及阳离子反相破乳剂(HY01)对预交联颗粒凝胶(PPG)界面膜性质的影响。结果表明:聚醚类非离子破乳剂通过竞争吸附,顶替界面上的PPG分子,能够降低界面扩张模量,破坏界面膜强度;星型的分子结构对界面层结构的影响效果最强;反相破乳剂通过静电相互作用影响PPG界面膜的性质,在适宜浓度形成界面复合物,界面膜强度较大,而高浓度的反相破乳剂仍然对界面膜产生破坏作用。     

耗散粒子动力学在流动数值模拟中的应用

对耗散粒子动力学方法在流动问题中的应用进行了理论及数值研究，给出了耗散流体粒子运动的控制方程组、边界条件、数值方法及随机数据统计方法等．提出用固壁粒子层结合流体粒子反弹运动的方法来处理固壁边界有滑移流动边界条件，有效地消除了目前耗散粒子动力学及分子动力学模型在固壁附近的粒子密度波动问题．利用该方法编程计算了2类流动问题：方腔驱动流动与泊肃叶流动，计算结果与现有的理论及数值结果比较吻合，验证了所采用的数学模型、计算方法在流动数值模拟中的可行性及潜在优势．     

一种固体颗粒酸酸化过程预测新模型及其应用

固体颗粒酸作为一种缓速酸液体系,在碳酸盐岩储层酸化过程中具有能够沟通储层深部的优势。理清碳酸盐岩储层内固体颗粒酸的酸化机制,对于优选评价酸种类具有重要意义。为此,本文提出了一种新的能够描述碳酸盐岩固体颗粒酸化过程的数学模型,能够刻画表征颗粒酸的缓释性能,进而研究不同注入速度及颗粒酸浓度等对碳酸盐岩储层酸化过程的影响机理。发现：入口周围区域颗粒酸浓度较低碳酸盐岩储层溶蚀较少,距离入口远端酸浓度存在高值分布。随着颗粒酸浓度的不断增大,溶蚀类型由均匀溶蚀转为特定方向的锥型蚓孔,且蚓孔长度不断增大而宽度不断降低;随着注入速度的增大,溶蚀类型由蚓孔转为均匀溶蚀,储层突破时间不断增大。     

基于股票期权定价熵模型的套期保值参数研究

基于股票期权定价熵模型,本文给出了一套平行于Black-Scholes期权定价模型（BS模型）的套期保值参数的定义及其计算公式,并与BS模型框架下的套期保值参数进行了相应的数值模拟比较与分析。结果表明：熵模型套期保值参数的灵敏度要大于BS模型,从而为不完全市场中衍生产品风险管理提供了一种新途径。