低渗透油藏数值模拟技术研究

摘要

随着现代石油工业的发展，低渗透油田的开发愈来愈为人们所重视。与中、高渗油藏相比较，低渗透油藏具有以下明显渗流特征：流体渗流不遵循达西定律，渗流中存在启动压力梯度，并且应力敏感性影响不可忽略。 本文在广泛调研的基础上，综合考虑启动压力梯度和应力敏感性，对低渗透油田的数值模拟方法进行研究。主要考虑油水两相具有相同的启动压力梯度，并且启动压力梯度的大小与地层渗透率和含水饱和度有关，同时考虑地层弹塑性变形引起的渗透率改变。在此基础上，首先，建立了符合实际情况的二维油水两相数学模型，并通过IMPES方法进行数值求解，编程实现其计算功能。应用所编制的程序，对低渗透油藏注水开发的生产特征，产能影响因素及不同注采井网方式进行了研究，研究表明启动压力梯度、应力敏感性、油水粘度差和毛管力对低渗透油藏产能影响明显，直线排状和反九点法布井方式优于五点法，反七点和反方七点法布井。然后，同样考虑启动压力梯度和应力敏感性，在普通黑油模型基础上，重点完善对产量计算的修改，得到了输入输出更加方便，实用性更强的低渗透三维三相数值模拟器，并应用此模拟器对具体区块进行了历史拟合和生产预测。

目录

文摘

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第一章 绪论

1.1研究目的和意义

1.2国内外研究现状

1.2.1低渗透油藏渗流机理及特征研究

1.2.2低渗透油藏渗流模型的研究

1.2.3低渗透油藏数值模拟技术应用的研究

1.3研究内容和技术路线

1.3.1研究内容

1.3.2技术路线

第二章 低渗透油藏渗流基本规律和油藏数值模拟基础

2.1低渗透油藏渗流特征

2.1.1低渗透油藏渗流呈现非线性特征

2.1.2低渗透油藏存在启动压力梯度

2.1.3低渗透油藏存在应力敏感性

2.2低渗透油藏渗流基本方程

2.2.1低渗透油藏运动方程

2.2.2低渗透油藏平面径向流公式

2.3低渗透油藏数值模拟基础

2.4小结

第三章 低渗透油藏二维油水两相数值模拟研究

3.1数学模型的建立

3.2启动压力梯度和应力敏感性考虑

3.3 IMPES方法建立数值模型

3.3.1有限差分方处理

3.3.2隐式求压力、显式求饱和度方程

3.3.3非线性系数的线性化处理

3.3.4产量相处理

3.4矩阵的求解方法

3.5程序的求解思路及流程图

3.6小结

第四章 低渗透油藏二维油水两相数值模拟程序的检验及应用

4.1二维油水两相数值模拟程序检验

4.2低渗透油藏油水两相渗流曲线特征

4.3低渗透油藏油水两相渗流产能影响因素分析

4.4低渗透油藏油水两相注采井网研究

4.5小结

第五章 低渗透油藏三维三相数值模拟研究

5.1数学模型的建立

5.2启动压力梯度和应力敏感性考虑

5.3 IMPES方法建立数值模型

5.3.1压力方程的建立

5.3.2隐式压力差分方程组的建立

5.3.3显式求解饱和度

5.3.4非线性系数的线性化处理

5.3.5产量相的处理

5.4矩阵求解方法

5.5程序编制思路及流程图

5.5.1程序编制思路

5.5.2程序流程图

5.5.3主要模块处理

5.6小结

第六章低渗透油藏三维三相数值模拟模拟器的检验及应用

6.1三维三相数值模拟器的检验

6.2三维三相数值模拟器的应用

6.2.1模拟区域选择及网格系统划分

6.2.2区域内岩石、流体参数取值

6.2.3启动压力梯度和应力敏感性考虑

6.2.4油藏历史拟合

6.2.5生产预测

6.3小结

结论和认识

参考文献

致谢