碳酸鹽巖縫洞型油藏數(shù)值模擬技術(shù)與應(yīng)用(卷五)/碳酸鹽巖縫洞型油藏開采機理及提高采收率基礎(chǔ)研究叢書
定 價:95 元
叢書名:國家出版基金項目“十三五”國家重點出版物出版規(guī)劃項目
- 作者:康志,江邸元,崔書岳 著,李陽 編
- 出版時間:2017/12/1
- ISBN:9787563657902
- 出 版 社:石油大學(xué)出版社
- 中圖法分類:TE344
- 頁碼:205
- 紙張:膠版紙
- 版次:1
- 開本:16開
《碳酸鹽巖縫洞型油藏數(shù)值模擬技術(shù)與應(yīng)用(卷五)/碳酸鹽巖縫洞型油藏開采機理及提高采收率基礎(chǔ)研究叢書》在連續(xù)介質(zhì)和離散介質(zhì)耦合的理論基礎(chǔ)上,首先根據(jù)縫洞型油藏儲層特征,劃分縫洞型油藏介質(zhì)類型,建立等效連續(xù)介質(zhì)和離散介質(zhì)系統(tǒng),解決離散介質(zhì)中洞穴內(nèi)兩相水錐等技術(shù)難題,系統(tǒng)建立滲流(達西流、低速非達西流、高速非達西流)與縫洞流(管流、裂縫流與洞穴流)的流體流動方程組,分析縫洞內(nèi)基本力學(xué)規(guī)律,建立縫洞型油藏流體動力學(xué)數(shù)學(xué)模型,從而提出耦合型油藏數(shù)值模擬方法和基于多重介質(zhì)理論的復(fù)雜介質(zhì)油藏數(shù)值模擬方法,形成縫洞型油藏數(shù)值計算方法。同時,應(yīng)用耦合型油藏數(shù)值模擬新技術(shù)開展概念模型設(shè)計及模擬研究,確定不同縫洞組合的驅(qū)油機理和剩余油分布。最后應(yīng)用等效多重介質(zhì)數(shù)值模擬技術(shù)擬合S48縫洞單元的生產(chǎn)歷史,提出單元內(nèi)的剩余油分布特征。
碳酸鹽巖油藏是全世界最重要的油氣勘探開發(fā)領(lǐng)域之一,其儲集體可以分為孔隙型、裂縫一孔隙型及縫洞型三種類型,在我國塔里木盆地發(fā)現(xiàn)的世界級海相碳酸鹽巖油田——塔河油田——屬于縫洞型。這種縫洞型油藏經(jīng)歷了多期構(gòu)造運動、多期巖溶疊加、多期成藏改造過程,儲集空間類型以溶孔、裂縫、溶洞為主,空隙空間尺度從數(shù)微米到數(shù)十米,跨越多個數(shù)量級,具有很強的非均質(zhì)性和多尺度性。
油藏數(shù)值模擬是油氣藏高效開發(fā)的關(guān)鍵技術(shù),其計算結(jié)果對于研究油藏復(fù)雜的流動機理,分析剩余油的分布特征及位置,科學(xué)制定開發(fā)技術(shù)政策及開發(fā)方案具有十分重要的意義。然而,現(xiàn)有的針對常規(guī)孔隙型油藏或者裂縫一孔隙型油藏建立的基于連續(xù)介質(zhì)模型的數(shù)值模擬方法無法真實、準確地描述碳酸鹽巖縫洞型油藏多相流體流動的規(guī)律。本書系統(tǒng)地介紹近幾年縫洞型油藏數(shù)值模擬的新方法,反映了多尺度復(fù)雜介質(zhì)數(shù)值模擬方面的技術(shù)進步。
本書共分為6章,第一章簡要介紹碳酸鹽巖縫洞型油藏的儲層特征和現(xiàn)有的數(shù)學(xué)模型;第二章從表征單元體理論出發(fā),建立碳酸鹽巖縫洞型油藏連續(xù)介質(zhì)數(shù)值計算模型;第三章基于大型溶洞多相流體流動瞬時平衡和重力分異的特征,建立碳酸鹽巖縫洞型油藏離散縫洞和連續(xù)介質(zhì)混合數(shù)值計算模型;第四章介紹碳酸鹽巖縫洞型油藏離散方程的求解方法,解決了碳酸鹽巖縫洞型油藏由于非均質(zhì)性極強而在數(shù)值模擬中遇到的收斂性差、計算速度慢的問題;第五章介紹碳酸鹽巖縫洞型油藏數(shù)值模擬軟件平臺;第六章介紹碳酸鹽巖縫洞型油藏數(shù)值模擬技術(shù)在塔河油田的實際應(yīng)用情況。
本書的研究成果得到了國家科技重大專項(2016ZX0514)、國家自然科學(xué)基金項目(51574277)、國家重點基礎(chǔ)研究發(fā)展計劃(2011CB201000)的資助,本書的出版得到了國家出版基金項目的支持,在此一并表示感謝。
本書在編寫過程中,得到了美國科羅拉多礦業(yè)學(xué)院石油工程系WuYushu教授的協(xié)助和支持,得到了中國石化石油勘探開發(fā)研究院計秉玉、王光付、劉中春、趙艷艷、張允、呂心瑞等,以及北京大學(xué)的一批碩士研究生和博士研究生,如彭浪、黃林、代亞非、鐘恒森、張園、邵仁杰和宋世瀚等的協(xié)助和支持,在此對他們表示衷心的感謝。
第一章 碳酸鹽巖縫洞型油藏儲層特征及數(shù)學(xué)模型
第一節(jié) 碳酸鹽巖縫洞型油藏儲層特征
一、巖溶縱向發(fā)育特征
二、儲集空間類型
三、儲集體類型
四、儲集體分布的非均質(zhì)性與離散性
第二節(jié) 碳酸鹽巖縫洞型油藏儲層流體流動的數(shù)學(xué)模型
一、連續(xù)介質(zhì)模型
二、離散縫洞網(wǎng)絡(luò)模型
第二章 碳酸鹽巖縫洞型油藏連續(xù)介質(zhì)數(shù)值計算模型
第一節(jié) 碳酸鹽巖縫洞型油藏連續(xù)介質(zhì)模型的建立
一、單重介質(zhì)模型的表征單元體
二、多重介質(zhì)模型的表征單元體
三、多重介質(zhì)模型REV與單重介質(zhì)模型REV的關(guān)系
四、滲透率REV
五、碳酸鹽巖縫洞型儲層多重介質(zhì)模型的建立
第二節(jié) 碳酸鹽巖縫洞型油藏多重介質(zhì)模型
一、多重介質(zhì)模型
二、基本控制方程的建立
三、基本控制方程的有限差分法離散
四、基本控制方程的有限體積法離散
五、溶洞、裂縫和基質(zhì)介質(zhì)之間的傳導(dǎo)系數(shù)
第三節(jié) 碳酸鹽巖縫洞型油藏多重介質(zhì)數(shù)值模擬程序及應(yīng)用
一、多重介質(zhì)數(shù)值模擬程序的驗證
二、縫洞儲層水驅(qū)油物理實驗擬合
三、縫洞儲層水驅(qū)油平板模型數(shù)值模擬
四、縫洞系統(tǒng)平板模型數(shù)值模擬
第三章 碳酸鹽巖縫洞型油藏離散縫洞和連續(xù)介質(zhì)混合數(shù)值計算模型
第一節(jié) 縫洞型介質(zhì)溶孔與溶洞尺寸界線的確定方法
一、確定三重介質(zhì)溶孔與溶洞尺寸界線的流程
二、三重介質(zhì)單相平面徑向流動問題的求解
三、縫洞概念模型及三重介質(zhì)的流動特征
四、溶孔與溶洞尺寸界線的確定
第二節(jié) 單縫洞體內(nèi)油水兩相流的數(shù)值模擬及流型分類
一、大型溶洞中多相流體流動的基本控制方程
二、單縫洞體內(nèi)VOF油水兩相流的數(shù)值模擬
三、單縫洞體內(nèi)兩相流動的流型分類
四、單縫洞體臨界注水速度的確定
第三節(jié) 離散縫洞和連續(xù)介質(zhì)混合數(shù)值計算模型
一、離散溶洞在連續(xù)介質(zhì)模型中的嵌入
二、基于重力分異的離散縫洞和連續(xù)介質(zhì)混合數(shù)值計算模型的驗證
三、連續(xù)介質(zhì)中嵌入大型溶洞概念模型的數(shù)值計算
第四章 碳酸鹽巖縫洞型油藏離散方程的求解方法
第一節(jié) 碳酸鹽巖縫洞型油藏離散方程的隱式求解
一、全隱式數(shù)值方法
二、自適應(yīng)隱式數(shù)值方法
第二節(jié) 線性方程組稀疏矩陣的存儲
一、基于非零元素的稀疏矩陣存儲方法
二、線性方程組稀疏矩陣的可變分塊結(jié)構(gòu)存儲
第三節(jié) 基于可變分塊結(jié)構(gòu)的線性方程組迭代算法
一、正交極小化方法
二、廣義極小殘差法
三、雙共軛梯度法
四、共軛梯度平方法
五、穩(wěn)定雙共軛梯度法
六、分塊不完全I。U分解預(yù)處理方法
第四節(jié) 碳酸鹽巖縫洞型油藏數(shù)值模擬器的計算效率
第五章 碳酸鹽巖縫洞型油藏數(shù)值模擬軟件平臺
第一節(jié) 碳酸鹽巖縫洞型油藏數(shù)值模擬軟件平臺的架構(gòu)和數(shù)據(jù)組織
第二節(jié) 碳酸鹽巖縫洞型油藏數(shù)值模擬軟件的數(shù)據(jù)處理和圖形顯示
一、碳酸鹽巖縫洞型油藏數(shù)值模擬軟件平臺界面的主要功能
二、油藏模型和井參數(shù)的顯示功能
三、歷史擬合的對比圖
四、地質(zhì)模型的三維可視化
五、方案預(yù)測及多方案對比
第六章 碳酸鹽巖縫洞型油藏數(shù)值模擬應(yīng)用
第一節(jié) T7-615單元數(shù)值模擬
一、單元概況
二、生產(chǎn)歷史擬合
三、剩余油分布與調(diào)整潛力
四、開發(fā)調(diào)整方案
第二節(jié) S80單元數(shù)值模擬
一、單元概況
二、生產(chǎn)歷史擬合
三、剩余油分布與調(diào)整潛力
四、開發(fā)調(diào)整方案
第三節(jié) 碳酸鹽巖縫洞型油藏數(shù)值模擬研究的主要認識
一、生產(chǎn)歷史擬合
二、剩余油研究的步驟
參考文獻