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缝洞型碳酸盐岩油藏渗透率等效计算方法研究

作　者: 刘永辉
导　师: 姚军
学　校: 中国石油大学
专　业: 油气田开发工程
关键词: 缝洞型碳酸盐岩油藏数值模拟介质网格等效渗透率张量
分类号: P618.13
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

由于缝洞型碳酸盐岩油藏介质类型的多尺度性与强非均质性导致油气在其中的渗流变得非常复杂,开发过程中常规的数值模拟方法已不再适用,在此背景下,提出缝洞型碳酸盐岩油藏数值模拟的等效介质法。等效介质法的实质为在流量等效基础上,将含缝洞网格等效为均质网格,其非均质特性内蕴在网格等效渗透率张量中,这种方法的核心正是含缝洞网格等效渗透率张量的计算求解。鉴于此,本论文主要包括以下内容,首先介绍了国内外的缝洞型碳酸盐岩油藏开发研究现状,调研了目前缝洞内流体流动常用的数学模型和岩体等效渗透率张量的确定方法,简单介绍了缝洞型碳酸盐岩油藏数值模拟模型与控制体积法数值模拟器,然后根据等效渗透率张量计算原理建立了利用缝洞统计资料和简化方法形成的含缝洞网格的张量求解模型,同时分别针对孔缝介质网格和缝洞介质网格的模型的特点,给出了相应的理论推导和数值求解方法及实例分析。研究结论表明:边界元法是计算孔缝介质网格等效渗透率张量的有效工具,周期性边界条件保证可求得对称正定的等效渗透率张量矩阵;针对缝洞型介质网格基于均匀化理论推导得到了宏观等效流动方程,得到了等效渗透率张量的理论求解公式,有限元方法是计算等效渗透率张量的有效方法。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
第1章前言  8-26
  1.1 研究的目的及意义  8-9
  1.2 目前国内外研究现状  9-24
    1.2.1 连续性渗流与非连续性渗流简介  9-10
    1.2.2 单裂缝渗流模型  10-11
    1.2.3 单裂缝-溶洞单元流动模型  11-13
    1.2.4 孔缝介质渗透率张量计算的几何参数法  13-17
    1.2.5 等效渗透率张量的实验确定方法  17-18
    1.2.6 缝洞型碳酸盐岩油藏数模模型简介  18-22
    1.2.7 等效渗透率张量数值模拟器简介  22-24
  1.3 主要研究内容和关键技术  24-25
  1.4 课题拟采取的技术路线和可行性分析  25-26
    1.4.1 拟采取的技术路线  25
    1.4.2 可行性分析  25-26
第2章二维网格缝洞描述与网络生成  26-34
  2.1 概述  26
  2.2 缝洞型油藏储层介质的特点  26-27
  2.3 碳酸盐岩油藏储层缝洞资料的获取  27-28
  2.4 缝洞几何形态简化与描述  28-30
  2.5 缝洞网络的生成  30-32
  2.6 实例研究  32
  2.7 小结  32-34
第3章等效渗透率张量物理意义与计算原理  34-42
  3.1 概述  34
  3.2 等效渗透率张量  34-38
    3.2.1 张量的概念  34-35
    3.2.2 渗透率张量  35-38
  3.3 流动模式分析  38-40
    3.3.1 岩块和裂缝系统内的流动方程  38-39
    3.3.2 溶洞系统内的流动方程  39
    3.3.3 两系统内流动模式的统一方程  39-40
  3.4 等效渗透率张量计算原理  40-41
    3.4.1 概念模型  40-41
    3.4.2 外边界条件  41
  3.5 小结  41-42
第4章孔缝型介质网格等效渗透率张量计算  42-52
  4.1 概述  42
  4.2 渗透率张量计算方法  42-45
    4.2.1 模型基本假设  42
    4.2.2 数学模型  42-45
  4.3 数学模型的边界元方法求解推导  45-47
  4.4 算法设计与实例研究  47-51
    4.4.1 算法设计程序框图  47-48
    4.4.2 实例研究  48-51
  4.5 小结  51-52
第5章缝洞型介质网格等效渗透率张量计算  52-60
  5.1 概述  52
  5.2 均匀化理论基础  52-54
  5.3 渗透率张量计算方法  54-57
    5.3.1 数学模型  54-55
    5.3.2 模型求解推导  55-57
  5.4 实例研究与分析  57-59
    5.4.1 含圆洞多孔介质网格算例  57-58
    5.4.2 含缝洞多孔介质网格算例  58-59
  5.5 小结  59-60
第6章结论与建议  60-61
参考文献  61-63
致谢  63

缝洞型碳酸盐岩油藏渗透率等效计算方法研究

内容摘要

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