裂缝性油藏管道网络模型数值模拟方法研究

论文摘要

在世界范围内裂缝性储层储量约占整个探明储量的一半,在世界的油气生产中,起着举足轻重的作用。就我国裂缝性储层的分布来看,也拥有相当数量的地质储量。现已有许多专家学者致力于研究裂缝性油藏的描述和数值模拟,并已经提出了一些模拟裂缝性油藏的模型,如:双重介质模型、等效渗透率模型、离散网络模型等,但是在油田开发中的应用都有一定的局限性。系统深入地研究裂缝性油藏的描述方法和数值模拟技术及其在油田开发中的应用已成为一个重要的课题。本文首先以渗流理论为基础,建立了只考虑流体渗流的裂缝性油藏管道网络渗流模型。在研究渗流模型的基础上,结合管流理论,耦合渗流数学模型和管流数学模型,建立了同时考虑流体渗流和管流的裂缝性油藏管道网络集成模型,模型中考虑了一种介质向井底供液的情况,并利用有限差分方法建立了半隐式的二维二相的数值模型。以本文所建立的裂缝性油藏管道网络模型为基础,利用Matlab语言编制了裂缝性油藏管道网络模型数值模拟器,并用该模拟器对反五点法理论模型进行了模拟。由于现有的油藏数值模拟器无法模拟同时考虑渗流和管流的情况,本文只给出了裂缝性油藏管道网络集成模型对反五点法理论模型的计算结果。通过定性地分析裂缝性油藏管道网络模型对反五点法理论模型的计算结果,证明了本文计算结果的正确性。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 第1章 前言
• 1.1 课题的研究意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 研究内容及其关键技术
• 1.3.1 研究内容
• 1.3.2 关键技术
• 1.4 课题采取的研究方法、技术路线
• 1.4.1 研究方法
• 1.4.2 技术路线
• 第2章 管道网络模型的建立
• 2.1 渗流数学模型的建立
• 2.2 管流数学模型的建立
• 2.3 渗流数学模型与管流数学模型的耦合
• 2.4 参数的处理
• 第3章 管道网络模型的离散方法研究
• 3.1 差分格式
• 3.1.1 离散网格系统
• 3.1.2 差分格式
• 3.1.3 差分格式的适定性
• 3.2 网格排序方法研究
• 3.2.1 一维离散网格排序
• 3.2.2 二维离散网格排序
• 3.2.3 三维离散网格排序
• 3.3 半隐式方法研究
• 3.4 差分方程的建立
• 3.4.1 渗流数学模型差分方程的建立
• 3.4.2 管流数学模型差分方程的建立
• 3.4.3 渗流与管流耦合数学模型差分方程的建立
• 第4章 管道网络模型的求解方法研究
• 4.1 初始条件的处理
• 4.1.1 初始压力
• 4.1.2 初始饱和度
• 4.2 边界条件的处理
• 4.2.1 外边界条件
• 4.2.2 内边界条件
• 4.3 传导系数的处理
• 4.4 自动时间步长的处理
• 4.5 基岩与裂缝之间窜流量的计算
• 4.6 井的处理
• 4.7 差分方程组的求解方法研究
• 4.7.1 迭代求解方法的基本原理
• 4.7.2 Gauss-Seidel迭代法
• 4.7.3 超松弛（SOR）迭代法
• 4.7.4 Gauss-Seidel迭代法的收敛性分析
• 第5章 管道网络模型数值模拟程序设计
• 5.1 程序设计与编制
• 5.2 模拟器性能验证
• 5.2.1 油藏基本资料
• 5.2.2 模拟结果分析
• 第6章 结论
• 6.1 结论
• 6.2 创新点
• 参考文献
• 致谢
• 个人简历