缝洞型油藏基于重力分异假定的数值模拟
发布时间：2020-12-23 19:05
大型溶洞是缝洞型碳酸盐岩油藏主要的储集空间.现有的连续介质油藏数值计算模型难以准确描述大型溶洞油水两相的流动特征.针对缝洞型油藏,本文建立了一个能够考虑大型溶洞油水两相重力分异的数值计算方法.这一方法基于黑油模型,其控制方程采用网格中心格式的有限体积法进行离散.通过定义大型溶洞单元的流相流动分数,来考虑溶洞内油水两相重力分异对流动的影响,并计算溶洞单元同裂缝单元或者基质单元间的质量流动项.采用本文建议的方法对塔河油田实际缝洞油藏进行了数值模拟,并同传统连续介质模拟方法进行了对比.计算结果表明,本文方法很好地拟合了单井和缝洞油藏的含水率和产油量,能够适用于实际缝洞型油藏的数值模拟.
【文章来源】：应用基础与工程科学学报. 2020年02期 北大核心
【文章页数】：11 页
【部分图文】：
控制体示意
实际缝洞油藏开采对应的流速下，溶洞内的油气水三相处于重力分异的状态[24-27,30-31].现以基质单元同溶洞单元之间油相流动项的计算为例，来说明本文基于溶洞内多相流体重力分异的缝洞油藏数值模拟方法．如图2所示的二维问题，溶洞单元i分别与基质单元j、k、l、m相连，单元i为一圆形溶洞，c为其半径．图2中箭头表示油相的质量流动项，可知溶洞单元i与基质单元j间油相的流度如式(13)计算其中，kro是油相的相对渗透率，在数值模拟过程中根据上游权法确定．
如图2所示，当流体从溶洞单元i流向基质单元j时，由于溶洞中油水两相处于重力分异的状态，油水两相间存在明显的分界面．当溶洞i中的油水界面在单元j的下部端面(z=-hB)以下时，水相无法进入单元j，即水相流动分数fw=0;只有当溶洞中的油水界面超过单元j的下部端面(z=-hB)时，水相才能进入单元j，即水相流动分数fw由零开始增加，fw的取值同溶洞单元的形状、油水界面、单元i同单元j界面的空间位置有关．对于图2所示的情况，溶洞单元i与基质单元j、k、m之间油相流动分数foij、foik、foim的取值，分别由式(16)～式(18)计算．图3给出了时溶洞单元i这3个油相流动分数随水饱和度变化的曲线．可见，油相流动分数fo同油相相对渗透率kro的区别在于，式(14)中的kro仅是油相饱和度的函数，1个单元只能赋予1条油相相对渗透率曲线，而式(15)中的油相流动分数fo不仅是油相饱和度的函数，它的取值还与溶洞单元i和基质单元j的几何位置有关，一个溶洞单元需要根据不同的流动方向定义并赋予多条油相流动分数曲线．其中，SiwB、SiwT由式(19)和式(20)计算，参数a(Siw)可根据已知的Siw分别由式(21)解出．
【参考文献】：
期刊论文
[1]塔里木盆地深层碳酸盐岩缝洞型油藏体积开发实践与认识[J]. 焦方正. 石油勘探与开发. 2019(03)
[2]缝洞型介质流动模拟的多尺度分解法[J]. 张庆福,黄朝琴,姚军,李阳,严侠. 物理学报. 2019(06)
[3]缝洞型油藏多尺度裂缝模拟方法[J]. 张冬丽,崔书岳,张允. 水动力学研究与进展(A辑). 2019(01)
[4]多尺度缝洞型碳酸盐岩油藏不确定性建模方法[J]. 邓晓娟,李勇,刘志良,王琦,刘卓涛,于清艳. 石油学报. 2018(09)
[5]基于有限体积法的裂缝性油藏两相流动模型[J]. 唐潮,陈小凡,杜志敏,刘东晨,汤连东,魏嘉宝. 石油学报. 2018(08)
[6]缝洞型油藏裂缝内油水两相流动特征研究[J]. 宋兆杰,杨柳,侯吉瑞,汪勇. 西安石油大学学报(自然科学版). 2018(04)
[7]基于离散缝洞网络模型的缝洞型油藏混合模型[J]. 严侠,黄朝琴,李阳,姚军,樊冬艳. 中南大学学报(自然科学版). 2017(09)
[8]缝洞型油藏井钻遇大尺度部分充填溶洞数学模型[J]. 雷刚,张东晓,杨伟,王会杰. 地球科学. 2017(08)
[9]裂缝性油藏离散裂缝网络模型与数值模拟[J]. 张烈辉,贾鸣,张芮菡,郭晶晶. 西南石油大学学报(自然科学版). 2017(03)
[10]基于离散缝洞网络模型的缝洞型油藏混合多尺度有限元数值模拟[J]. 张娜,姚军,黄朝琴,王月英. 计算力学学报. 2015(04)
本文编号：2934205
【文章来源】：应用基础与工程科学学报. 2020年02期 北大核心
【文章页数】：11 页
【部分图文】：
控制体示意
实际缝洞油藏开采对应的流速下，溶洞内的油气水三相处于重力分异的状态[24-27,30-31].现以基质单元同溶洞单元之间油相流动项的计算为例，来说明本文基于溶洞内多相流体重力分异的缝洞油藏数值模拟方法．如图2所示的二维问题，溶洞单元i分别与基质单元j、k、l、m相连，单元i为一圆形溶洞，c为其半径．图2中箭头表示油相的质量流动项，可知溶洞单元i与基质单元j间油相的流度如式(13)计算其中，kro是油相的相对渗透率，在数值模拟过程中根据上游权法确定．
如图2所示，当流体从溶洞单元i流向基质单元j时，由于溶洞中油水两相处于重力分异的状态，油水两相间存在明显的分界面．当溶洞i中的油水界面在单元j的下部端面(z=-hB)以下时，水相无法进入单元j，即水相流动分数fw=0;只有当溶洞中的油水界面超过单元j的下部端面(z=-hB)时，水相才能进入单元j，即水相流动分数fw由零开始增加，fw的取值同溶洞单元的形状、油水界面、单元i同单元j界面的空间位置有关．对于图2所示的情况，溶洞单元i与基质单元j、k、m之间油相流动分数foij、foik、foim的取值，分别由式(16)～式(18)计算．图3给出了时溶洞单元i这3个油相流动分数随水饱和度变化的曲线．可见，油相流动分数fo同油相相对渗透率kro的区别在于，式(14)中的kro仅是油相饱和度的函数，1个单元只能赋予1条油相相对渗透率曲线，而式(15)中的油相流动分数fo不仅是油相饱和度的函数，它的取值还与溶洞单元i和基质单元j的几何位置有关，一个溶洞单元需要根据不同的流动方向定义并赋予多条油相流动分数曲线．其中，SiwB、SiwT由式(19)和式(20)计算，参数a(Siw)可根据已知的Siw分别由式(21)解出．
【参考文献】：
期刊论文
[1]塔里木盆地深层碳酸盐岩缝洞型油藏体积开发实践与认识[J]. 焦方正. 石油勘探与开发. 2019(03)
[2]缝洞型介质流动模拟的多尺度分解法[J]. 张庆福,黄朝琴,姚军,李阳,严侠. 物理学报. 2019(06)
[3]缝洞型油藏多尺度裂缝模拟方法[J]. 张冬丽,崔书岳,张允. 水动力学研究与进展(A辑). 2019(01)
[4]多尺度缝洞型碳酸盐岩油藏不确定性建模方法[J]. 邓晓娟,李勇,刘志良,王琦,刘卓涛,于清艳. 石油学报. 2018(09)
[5]基于有限体积法的裂缝性油藏两相流动模型[J]. 唐潮,陈小凡,杜志敏,刘东晨,汤连东,魏嘉宝. 石油学报. 2018(08)
[6]缝洞型油藏裂缝内油水两相流动特征研究[J]. 宋兆杰,杨柳,侯吉瑞,汪勇. 西安石油大学学报(自然科学版). 2018(04)
[7]基于离散缝洞网络模型的缝洞型油藏混合模型[J]. 严侠,黄朝琴,李阳,姚军,樊冬艳. 中南大学学报(自然科学版). 2017(09)
[8]缝洞型油藏井钻遇大尺度部分充填溶洞数学模型[J]. 雷刚,张东晓,杨伟,王会杰. 地球科学. 2017(08)
[9]裂缝性油藏离散裂缝网络模型与数值模拟[J]. 张烈辉,贾鸣,张芮菡,郭晶晶. 西南石油大学学报(自然科学版). 2017(03)
[10]基于离散缝洞网络模型的缝洞型油藏混合多尺度有限元数值模拟[J]. 张娜,姚军,黄朝琴,王月英. 计算力学学报. 2015(04)
本文编号：2934205
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/shiyounenyuanlunwen/2934205.html
