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缝洞型碳酸盐岩油藏注水机理研究

作　者: 李立峰
导　师: 姚军
学　校: 中国石油大学
专　业: 油气田开发工程
关键词: 缝洞型油藏 注水机理 界面分析 Level Set方法
分类号: P618.13
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 228次
引　用: 1次
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内容摘要


碳酸盐岩是一类重要的油气储集层,这类储层多发育有大量裂缝、溶洞,形成缝洞型油藏。缝洞型碳酸盐岩油藏储集空间类型多,连通关系多样、非均质性强,油藏内油水关系、流动机理复杂。目前这类油藏多依赖天然能量进行衰竭式开发,而油田进入产量递减期后,亟需进行注水等补充能量的开发措施,以延长油田稳产期。本文在研究缝洞型碳酸盐岩油藏储层特征的基础上,制作了5类典型缝洞模型,包括不同洞径模型、不同溶洞密度模型、不同裂缝密度模型、不同裂缝倾角模型、不同裂缝网络结构模型;利用制作的模型,进行了注水试验,深入分析了注水过程中采出程度与含水变化特征、注采压差变化特征、界面运动特征、剩余油分布特征,研究了注水机理;利用Navier-Stocks方程直接模拟了缝洞模型内单相流动,得到了了模型内的压力分布与速度分布;利用Navier-Stocks方程与界面捕捉技术——Level Set方法耦合模拟了缝洞模型内的两相流动,并与实验结果对比,验证了模拟方法的正确性;利用建立的模拟方法模拟了考虑更多因素的注水实验,全面分析了影响注水效果的因素。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-9
第1章 前言  9-19
  1.1 研究目的和意义  9-10
  1.2 国内外研究现状  10-16
    1.2.1 实验研究现状  10-13
    1.2.2 理论研究现状  13-16
    1.2.3 存在的问题  16
  1.3 研究的内容及拟解决的关键问题  16-17
    1.3.1 研究内容  16-17
    1.3.2 拟解决的关键问题  17
  1.4 研究方法和技术路线  17-19
    1.4.1 研究方法  17
    1.4.2 技术路线  17-19
第2章 油藏特征与模型制作  19-28
  2.1 油藏特征  19-21
    2.1.1 油藏主要储集空间  19-20
    2.1.2 储集空间分布特征  20
    2.1.3 储集空间连通特征  20-21
  2.2 模型设计与制作  21-26
    2.2.1 不同溶洞直径模型  22
    2.2.2 不同溶洞密度模型  22-23
    2.2.3 不同裂缝密度模型  23-24
    2.2.4 不同裂缝网络结构模型  24-25
    2.2.5 不同裂缝倾角模型  25-26
  2.3 本章小节  26-28
第3章 缝洞型油藏注水实验及其机理分析  28-60
  3.1 注水实验设计  28-32
    3.1.1 注水实验项目  28-29
    3.1.2 实验用品及装置  29-30
    3.1.3 实验步骤  30-32
  3.2 注水结果及机理分析  32-59
    3.2.1 注水实验结果  32-41
    3.2.2 采出程度与含水特征分析  41-46
    3.2.3 注采压差变化特征分析  46-51
    3.2.4 油水界面变化特征分析  51-57
    3.2.5 剩余油分布特征分析  57-59
  3.3 本章小节  59-60
第4章 缝洞模型内流动模拟研究  60-75
  4.1 缝洞模型内单相流动模拟  60-64
    4.1.1 单相流数学模型  60-61
    4.1.2 缝洞模型单相流模拟实例  61-64
  4.2 缝洞模型内两相流动模拟  64-71
    4.2.1 Level Set 方法  65-66
    4.2.2 界面接触间断处理  66-67
    4.2.3 方程重新初始化  67-69
    4.2.4 N-S 方程的处理  69-70
    4.2.5 两相流动模拟数学模型  70-71
  4.3 两相流模型验证  71-74
  4.4 本章小节  74-75
第5章 两相流动模型应用研究  75-93
  5.1 考虑不同缝洞结构注水模拟  76-85
    5.1.1 不同溶洞体积  76-77
    5.1.2 不同溶洞密度  77-78
    5.1.3 不同裂缝张开度  78-80
    5.1.4 不同裂缝密度  80-81
    5.1.5 不同裂缝网络结构  81-83
    5.1.6 不同裂缝位置  83-85
  5.2 考虑不同流体物性注水模拟  85-89
    5.2.1 不同油水粘度比  85-87
    5.2.2 不同油水密度差  87-89
  5.3 考虑不同注采参数注水模拟  89-91
    5.3.1 不同注水部位  89
    5.3.2 不同采出井位置  89-91
  5.4 提高注入速度注水模拟  91-92
    5.4.1 不同注水速度  91-92
  5.5 本章小节  92-93
结论及建议  93-95
  主要结论  93-94
  建议  94-95
参考文献  95-98
致谢  98

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中图分类: > 天文学、地球科学 > 地质学 > 矿床学 > 矿床分类 > 燃料矿床 > 石油、天然气
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