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缝洞型油藏离散介质网络模型数值模拟研究

缝洞型油藏资源丰富,开发前景非常广阔。但是由于缝洞型储层丰富的缝洞结构,介质类型多,尺度差别大,流动规律复杂,从宏观上讲溶洞、裂缝中流体的流动的方向性不能忽略,很难用多重介质模型来描述缝洞型油藏流体的流动状况,因此应用现有模型对缝洞型油藏的渗流规律和流动状态进行模拟和预测非常困难,因此需要建立一套适用于缝洞型油藏的流动模拟理论。本文针对缝洞型油藏的地质特征,将其划分为基岩、裂缝和溶洞三大系统,其中对裂缝进行了降维,将基岩和裂缝都视为渗流区域,溶洞视为自由流动区域,建立了缝洞型油藏离散介质网络网络模型。其中包括单相的基岩、裂缝系统的流体渗流模型和溶洞系统流体自由流模型,在渗流与自由流的耦合界面采用著名的Beavers-Joseph-Saffman滑移速度边界条件;还建立了离散缝洞网络两相流动数学模型,其中在油藏大尺度下将溶洞处理为点添加窜流项的方式与两相渗流进行耦合。然后分别对基岩和裂缝系统采用三角形单元和线单元进行离散并推导出了  (本文共141页) 本文目录 | 阅读全文>>

西南石油大学
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基于有限体积法的缝洞型油藏数值模拟研究

缝洞型碳酸盐岩油藏储层描述和数值模拟工作一直是难点,其中传统缝洞型油藏数值模拟不能真实反映缝洞型油藏内复杂的流体流动状态,影响到缝洞型碳酸盐岩油藏开发方案的编制和生产调整的指导。引出本论文主要研究内容为解决缝洞型油藏溶洞储集层未充填部分与裂缝储集层或溶洞储集层充填部分内流体不同流动状态的流动耦合问题。本文开展了以下研究:缝洞储集体根据不同介质内流体不同流动状态进行分类。对于缝洞储集体特征的认识有:基质储集体基本无储渗能力;裂缝储集体无存储能力有渗流能力,其内流体流动根据渗透率张量法可等效为渗流;溶洞储集体具有储渗能力,溶洞未充填部分其内流体流动属管流,而溶洞充填部分其内流体流动属渗流。故将缝洞型油藏分为渗流区域和管流区域。但管流区域与渗流区域之间存在交界面,流体在交界面附近的流动状态属渗流和管流的耦合流动或过渡流,且耦合界面复杂难以描述,这是接下来的需要解决的问题。建立基于新耦合方法的缝洞型油藏数学模型,完成程序编制和实例验证。...  (本文共82页) 本文目录 | 阅读全文>>

西南石油大学
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多尺度碳酸盐岩缝洞型油藏数值模拟方法研究

随着油气勘探开发向深层海相地层发展,越来越多的碳酸盐岩缝洞型油气藏被发现,它将成为我国今后油气增储上产的主战场。此类油气藏储集空间具有显著的多尺度特征,在开发过程中,多种流动形式共存,如采用建立在传统渗流力学基础上的理论模型和模拟方法,已不能适用于此类油气藏的研究。为高效开发此类油藏,建立一套适合多尺度缝洞型油藏的流动模拟理论和方法势在必行。本文从缝洞型储集空间组织结构特征出发,将储集体划分为三系统,即基质岩块系统、宏观裂缝系统和溶洞系统,并根据其系统内的流态将三个系统归并为两个区域,即基质裂缝区(其间为渗流)和含充填物的大型溶洞区(其内自由流与渗流共存),从而建立起缝洞油藏储集体流动模式的概念模型。以此概念模型为对象,在考虑缝洞优先流的前提下,首先对含有不同尺度而具有不同流态的基质裂缝区与溶洞区的网格块,分别采用基于Darcy方程与基于Stokes-Brinkman方程的升尺度法,求出其等效渗透率张量或者有效渗透率;然后,通过...  (本文共137页) 本文目录 | 阅读全文>>

中国石油大学(华东)
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考虑充填介质的缝洞型油藏剩余油形成机理研究

缝洞型碳酸盐岩油藏的剩余油形成机理研究是进一步提高该类油藏采收率的重要基础。本文通过文献调研和野外露头分析了缝洞连通形态及充填特征,在相似准则基础上设计制作了充填溶洞、盲端溶洞、二维及三维缝洞网络模型;针对这些物理模型,进行了注水替油及水驱油实验模拟,研究不同油水条件及注采参数下的缝洞介质内油水两相流动规律、剩余油分布及形成机理;然后利用基于相场法的CHNSD模型及改进后的BJS边界条件,考虑充填介质物性及耦合界面处毛管力作用,对物理模型建立数学模型并进行拟合对比,进一步分析了缝洞介质内的流体交换规律及速度场分布;结合物理模拟和数值模拟的结果,由相似准则推导得到四个无因次准数,进行缝洞介质内油水流动的力学机制及临界条件分析。研究结果表明:基于相场法的CHNSD数学模型能够很好的模拟油水两相在缝洞介质内的流动,与实验结果有很好的一致性,适用于该类介质的两相流动模拟。微观上,对于大量高度充填的溶洞,采用注水替油或水驱时,未充填区域的...  (本文共133页) 本文目录 | 阅读全文>>

中国石油大学
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碳酸盐岩缝洞型油藏油藏工程方法研究

碳酸盐岩缝洞型油藏在全球范围内分布广泛,且储量、产量巨大。塔河油田四区即属于非均质性极强的碳酸盐岩缝洞型油藏,地质情况复杂,储集空间多样,既完全不同于普通的孔隙性砂岩油藏,又与裂缝性潜山油藏存在极大区别,油田生产管理、指标预测、分析乃至开发决策均存在极大困难。目前此类油藏的油藏工程研究在国内外尚处于探索阶段,急需进行相应的研究。论文充分利用了各种测试资料和油藏地质的研究成果,在塔河四区缝洞型油藏动态特征研究的基础上,抽象出典型的地质模型,综合运用解析方法和数值模拟方法,研究了各因素对开发指标的影响规律,形成了碳酸盐岩缝洞型油藏开发指标的计算方法和合理开发技术政策的确定方法。针对塔河四区缝洞型油藏非均质严重的特点提出了缝洞单元的划分方法和以缝洞单元为研究对象,实施差异性开发的动态分析思路;在流动机理研究成果的基础上,结合渗流和流体力学理论,建立了一套针对小缝小洞、大缝大洞以及井不同钻遇情况下缝洞型油藏的渗透率等效方法;对典型单元地...  (本文共138页) 本文目录 | 阅读全文>>

西南石油大学
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缝洞型油藏单井注气机理实验研究

缝洞型油藏储层非均质性强,油水关系复杂,而且缝洞本身的结构和尺寸也具有多样性,给开发造成巨大的难度。TH油田目前主要以注水替油的方式进行开采,但在开发的后期,注水替油效果变差,继续注水只会导致油水界面不断抬升,加剧生产井出水,井孔上部位的“阁楼油”无法采出,因此,只采用注水替油的方式将无法满足开发的需求。大量的研究表明,注气替油的开发方式可以有效的解决缝洞型油藏开发后期产水的问题,以及可以进一步提高原油采收率。本文根据HT油田提供的两种油样以及现场测试资料,开展了高温高压原油注气膨胀实验、缝洞储集体中气-油扩散实验、缝洞储集体中动态注N2替油实验、玻璃筒中原油底部注气运移规律实验以及建立气泡在流体中上升速度和最终速度计算模型,并得到了以下认识与结论:(1)建立模拟缝洞型油藏储层气体垂向运移速度实验测试装置(有机玻璃0.15m×0.15 m×0.30m),系统评价2种不同原油气体运移速度(T702b井原油21.60mPa·s、T7...  (本文共73页) 本文目录 | 阅读全文>>

西南石油大学
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塔河S74区块缝洞型油藏注水井位优化物理模拟实验研究

井位不完善是塔河缝洞型油藏在注水开发中后期所面临的关键问题之一,但由于该类油藏在地质特征、储流关系等方面均不同于常规油藏,且流体在储层中的流动不符合达西定律,导致常规井网优化调整方法不能有效指导和解决该类型油藏的井位优化问题,严重制约了注水开发效果的提升。因此,本文以塔河S74区块缝洞型油藏为研究对象,以注水井位优化为主题,应用物理模拟实验手段,对其展开了深入研究并获得了相应的研究成果,具体分别如下:(1)从岩溶地质背景、储流关系、地面露头、优势流动通道、剩余油分布以及井间连通模式六个方面将塔河S74区块缝洞体分为单体大溶洞、裂缝-溶洞和裂缝-孔洞三类,并把缝洞体的连通方式作为解决缝洞组合模式的关键。(2)以塔河S74区块12个典型缝洞体为基础,采用模型组合的思路,设计并加工了井位优化物理模型,确定了 45种缝洞组合模式以及3种模型间的连接方式。(3)以单期充填模式为突破口,从岩溶地质背景的角度,得到了 2类典型充填模式。(4)...  (本文共111页) 本文目录 | 阅读全文>>