基于PEBI網(wǎng)格油藏數(shù)值模擬器的研究、開發(fā)與應用.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構網(wǎng)格，考慮多層多相非均質(zhì)油藏的數(shù)值模擬中的關鍵科學問題及核心技術的實現(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、研制基于非結構網(wǎng)格的油藏數(shù)值模擬器：該模擬器以黑油模型為基礎，應用有限體積法在混合網(wǎng)格(主

2、要為PEBI和徑向網(wǎng)格)上進行離散。重點攻克了油氣互溶的變泡點，這一數(shù)值模擬中的難點問題。在考慮變泡點的數(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的線性化方法，從而得到多相方程

3、對應四種狀態(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模型進行了介紹。并針對垂直井和水平井提出了相應的內(nèi)邊界處理方法。針對不同的井型和生產(chǎn)控制模式，采用達西定律推導出相應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，更準確地進行流量調(diào)配預測：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，為現(xiàn)有的調(diào)配工藝提供有效的預測手段。本文在傳統(tǒng)的內(nèi)邊界井處理模型的基礎上建立了考慮水嘴壓力損失影響的井處理模型。