基于PEBI網(wǎng)格油藏數(shù)值模擬器的研究、開發(fā)與應(yīng)用.pdf

1、我國油氣田經(jīng)過長期開采，井網(wǎng)密度大，地層油氣水分布復(fù)雜，老油田開采挖潛的主要對象轉(zhuǎn)向高度分散、局部相對富集的剩余油，而油藏數(shù)值模擬是開采剩余油最重要的工具之一。為此，本文研究了基于非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格，考慮多層多相非均質(zhì)油藏的數(shù)值模擬中的關(guān)鍵科學(xué)問題及核心技術(shù)的實(shí)現(xiàn)，并利用開發(fā)的油藏數(shù)值模擬求解器研究注水井流量調(diào)配問題。論文主要工作如下：
　　 1、研制基于非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格的油藏數(shù)值模擬器：該模擬器以黑油模型為基礎(chǔ)，應(yīng)用有限體積法在混合網(wǎng)格(主

2、要為PEBI和徑向網(wǎng)格)上進(jìn)行離散。重點(diǎn)攻克了油氣互溶的變泡點(diǎn)，這一數(shù)值模擬中的難點(diǎn)問題。在考慮變泡點(diǎn)的數(shù)值模擬過程中，網(wǎng)格單元共分為四種狀態(tài)：有氣相存在、氣相全部溶解在油相中、無氣相存在和氣相從油相中析出。處理方法為變量替換法，當(dāng)氣相飽和度大于零時，求解參數(shù)為壓力、氣相飽和度、水相飽和度；當(dāng)氣相飽和度等于零時，求解參數(shù)為壓力、溶解氣油比、水相飽和度。根據(jù)以上四種網(wǎng)格狀態(tài)和求解參數(shù)，研究了滲流方程中非線性項(xiàng)的線性化方法，從而得到多相方程

3、對應(yīng)四種狀態(tài)的離散格式。
　　 2、提出適合不同井型的內(nèi)邊界處理方法：文中對已有的井模型如Peaceman模型、Van Pollen模型進(jìn)行了介紹。并針對垂直井和水平井提出了相應(yīng)的內(nèi)邊界處理方法。針對不同的井型和生產(chǎn)控制模式，采用達(dá)西定律推導(dǎo)出相應(yīng)的井的隱式處理方法。其中，控制模式包括定井底壓力、定井底流量及VFP控制方法。
　　 3、給出了考慮重力效應(yīng)下的通用的壓力計算方法。該計算方法既可用于多層射開井的井筒內(nèi)的壓力折

4、算，也可用于數(shù)值模擬的初始化賦值，計算各層的網(wǎng)格壓力。同時，在靜水壓力平衡假設(shè)下，得到油田壓力、油氣水三相飽和度和溶解氣油比的初始分布。
　　 4、建立水嘴損失的井處理模型，更準(zhǔn)確地進(jìn)行流量調(diào)配預(yù)測：針對油田調(diào)配水工藝發(fā)現(xiàn)，配水器的選取會對油田注水效果產(chǎn)生重大影響。為更好地描述注水井注入過程中井底壓力和流量的動態(tài)響應(yīng)，為現(xiàn)有的調(diào)配工藝提供有效的預(yù)測手段。本文在傳統(tǒng)的內(nèi)邊界井處理模型的基礎(chǔ)上建立了考慮水嘴壓力損失影響的井處理模型。