周期注采机理及数学模型建立研究

论文摘要

周期注采机理及数学模型研究是从以下四种注水和采油的生产状态出发:稳定注水—稳定开采;稳定注水—周期开采;周期注水—稳定开采;周期注水—周期开采,深入探讨周期注采的机理,建立完整的数学模型。本文深入研究附加压力差的来源、形式及作用,论证附加压力差是一种扰动波的存在,对常规注采、周期注水、周期采油及周期注采的机理进行全面地研究及论述,在稳定注采情况下,由油水密度差产生的重力作用和油水两相间毛管力作用,使油水在纵向上运动并产生垂向平衡,如不考虑位势差,油层纵向上高低渗透层段间各相压力趋于相等;在周期注采情况下,毛管力和弹性力引起层间窜流,毛管力能够引起高低渗透层位间的油水逆向渗流交换,弹性力在停注和停采初期能够引起油水从低渗透层同向窜流到高渗透层,在复注和复采初期能够引起油水从高渗透层同向窜流到低渗透层,附加压力场周期性变化激活“死油区”。在已经研究的物理模型基础上依据达西定律和质量守恒原理建立数学模型,模型综合考虑了毛管力、附加压力差和重力的影响,并附加定解条件构成完整数学模型,用量纲分析法验证其正确性,将常规注采、周注稳采、稳注周采及周期注采的偏微分方程离散化建立差分模型,并进行简化处理得到差分方程。研究了周期采油和周期注采的渗流规律及其与常规注采的区别,依据渗流力学理论说明地下油层流动情况,将周期性变化扰动油水流动状况和常规的进行了比较分析。本文从压力扰动波产生的附加压差着手研究了周期注水、周期采油的机理和模型,首次研究了周期注采的机理和模型,为周期注采在油田开发中的进一步应用提供理论依据。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 创新点摘要
• 前言
• 第一章 周期注水历史回顾及周期注采问题提出
• 1.1 周期注水研究的发展史
• 1.2 周期注水研究现状及应用
• 1.2.1 周期注水室内实验研究
• 1.2.2 周期注水理论研究
• 1.2.3 周期注水矿场试验研究
• 1.3 周期注采问题的提出
• 第二章 稳定注采机理及数学模型研究
• 2.1 稳定注采机理分析
• 2.1.1 稳定注水的压力分析
• 2.1.2 稳定采油的压力分析
• 2.2 稳定注采数学模型的建立及量纲分析
• 2.2.1 稳定注采数学模型的建立
• 2.2.2 量纲分析
• 2.3 稳定注采差分模型的建立
• 2.4 影响稳定注采的因素
• 第三章 周期注水机理及数学模型研究
• 3.1 周期注水机理分析
• 3.1.1 周期注水提高水驱采收率的机理
• 3.1.2 周期注水力学机理
• 3.2 周期注水数学模型的建立及量纲分析
• 3.2.1 周期注水数学模型的建立
• 3.2.2 量纲分析
• 3.3 周期注水差分模型的建立
• 3.4 影响周期注水的因素
• 第四章 周期采油机理及数学模型研究
• 4.1 周期采油机理分析
• 4.1.1 周期采油附加压力差
• 4.1.2 周期采油的附加压力差对渗流的影响
• 4.2 周期采油数学模型的建立及量纲分析
• 4.2.1 周期采油数学模型的建立
• 4.2.2 量纲分析
• 4.3 周期采油差分模型的建立
• 4.4 影响周期采油的因素
• 第五章 周期注采机理及数学模型研究
• 5.1 周期注采机理及叠加效果分析
• 5.2 周期注采数学模型的建立及量纲分析
• 5.2.1 周期注采数学模型的建立
• 5.2.2 量纲分析
• 5.3 周期注采差分模型的建立
• 5.4 影响周期注采的因素
• 结论
• 参考文献
• 发表文章目录
• 致谢
• 详细摘要