毕业设计论文水驱机理数值模拟理论基础研究.doc

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1、摘 要随着油田开发技术的不断发展,注水开采储层已广泛应用到油田的采油中来。本文对斯伦贝谢公司的Eclipse数值模拟软件进行了理论模型和操作方法的研究;对水驱油机理、数值模拟理论基础进行了研究;应用该软件分析了影响水驱油效果的几点主要因素,累积注入量一定时,降低注入速度,可提高驱油效率;当油水相对渗透率曲线整体向右平移,采收率提高;当油的相对渗透率曲线不变而水的相对渗透率曲线降低时,水驱采收率提高,产液量变化不明显;润湿性变化和润湿程度对水驱效果都有影响,亲水条件下的采出程度比在亲油条件下的高;亲水越强,采出程度越高,亲油越强,采出程度越低,但同样的强弱变化,亲水油藏比亲油油藏受到的影响大。关

2、键词:Eclipse; 数值模拟;水驱;黑油模型AbstractAs development of Oil field exploitation technology, the technology of water flood has been widely applied to oil fields in oil production. This paper studies the Eclipse numerical simulation software from Schlumberger, including the theory studying and practice opera

3、ting together. Study on the mechanics of water flooding and the theory of numerical simulation. Analyze the factor that affects the efficiency of the water flooding by using this software, considering that reducing the velocity of the water flooding as the same field water injection total can improv

4、e the efficiency of it. When the oil/water relative permeability curve move towards to the right, the recovery increases .Water drive recovery efficiency rises, while the oil relative permeability curve stays the same and the water relative permeability curve decreases, the efficiency of water drive

5、 recovery increases, the change of the fluid production is slight. The changes of the water cut are in direct ratio to the slope of the water relative permeability curve. The efficiency of water drive was affected by the changes of the wettability and the wetting grade, the recovery efficiency of th

6、e water-wet reservoir is higher than the oil-wet one in the same condition. The more water-wet rock is, the higher displacement efficiency is. For a oil-wet reservoir, the converse is true. But the effect causing by the changes in the water wet reservoir is more that in the oil wetting reservoir in

7、the same quantity.Key words: Eclipse; numerical simulation; water flooding; black oil model目 录第1章 概述11.1 本文研究的目的和意义11.2 国内外油藏数值模拟发展概况11.3 油藏数值模拟技术现状31.4 本文研究的主要内容及成果5第2章 水驱机理数值模拟研究62.1 数值模拟基本原理62.2 两相渗流基本微分方程及差分方程92.3 模拟过程概述11第3章 ECLIPSE数值模拟软件研究133.1 Office的主要模块133.2 Office模块的操作过程13第4章 水驱效果的影响因素数值模拟

8、研究224.1 注入速度对水驱效果的影响224.2 相渗平移对水驱效果的影响324.3 水相渗曲线的变形对水驱效果的影响334.4油藏润湿性对采收率的影响34结 论35致 谢36I第1章 概述油藏数值模拟是结合物理、数学、油藏工程以及计算机程序来预测各种开采条件下烃类油藏动态的一种有效工具。油藏数值模拟技术从上个世纪50 年代开始研究至今, 已发展成为一项较为成熟的技术。在油田开发方案的编制和确定, 油田开采中生产措施的调整和优化, 以及提高油藏采收率方面, 已逐渐成为一种不可欠缺的主要研究手段1。本文通过学习Eclipse数值模拟软件基本知识,而且利用Eclipse数值模拟软件对一些简单的油

9、藏问题,水驱油藏进行模拟,运算。并对斯伦贝谢公司的Eclipse数值模拟软件的使用方法进行着重的研究。 最终对其使用方法及各模块的理论基础知识,特别是Office模块的使用方法和理论基础进行学习和研究,还应用该软件对影响水驱效果的几点主要因素进行了数值模拟研究。1.1 本文研究的目的和意义针对ECLIPSE油藏数值模拟软件的理论研究学习与实践操作,发现数据可以直接从软件界面输入,可不必组成固定格式,比较方案时,可直接复制模型,操作简单,结果一目了然。Office模块以动画显示和三维显示来进行前后处理,让计算结果更加可视化。可以有选择性的输出各个时间的模拟结果,并可将结果以报告的形式输出。本文对

10、其理论基础和实际操作方法及主要功能进行研究和实践。并结合水驱油的算例,利用Eclipse软件对影响水驱效果的因素进行模拟、运算。通过对结果的分析最终对其操作过程熟悉掌握,并总结了对水驱油效果产生影响的几点主要因素,同时对水驱油机理及油藏数值模拟技术有一个全面深入的了解。1.2 国内外油藏数值模拟发展概况油藏数值模拟始于20世纪50年代,是随油藏工程渗流理论、计算数学理论和电子计算机技术的发展而形成的一门新兴学科。由于油田开发基础理论的发展和计算机的广泛应用,使油藏数值模拟技术的应用成为可能。经验证明,油藏数值模拟方法为油气田开发及油藏工程的研究提供了现代化的手段,成为油藏工程技术人员的一种不可

11、少的工具。上个世纪30年代人们开始研究地下流体渗流规律并将理论用于石油开发,早在1936年,Schilthuis推导了“物质平衡方程” ,既零维模型,1931年Muskat发表了“均质流体通过多孔介质的流动” ,1942年Buckly和Leverett发表了“前缘推进理论” ,1949年Van Everdingen和Hurst发表了“拉普拉斯变换对油藏问题的应用” 。这些论文的发表,初步建立了油藏工程的理论基础,并开始应用于油田的开发实践;从1950年至1970年的20年间,油藏数值模拟完成了黑油模型的研究,既两相(气、水)和三相(油、气、水)黑油模型。这期间发表了许多论文:对黑油模型研究与应

12、用的主要贡献有:Coast(1969)、Meculloch(1969)、Weaver(1972)、Dandona和Morsse(1975);对数值方法研究的主要贡献者有:Sheldon、Stone、和Fagin、MacDonala、Blair和Weinaug等等。上个世纪50年代在模似计算的方法方面,取得较大进展。1953年Peaceman等人开始用数值方法求解复杂地下渗流问题,如:“非定常气体渗流的计算” 、“抛物型及椭圆型微分方程的数值解”等等;上个世纪60年代起步,人们开始用计算机解决油田开发上的一些较为简单间题,在这期间,由于计算机的飞速发展,促进了数值模拟的发展。黑油模型应用于油气田

13、开发评价、方案的筛选、井网、井距、注水、注气、采油速度、钻加密井等对采收率影响的研究。由于当时计算机的速度只有每秒几万到几十万次,实际上只能做些简单的科学运算;上个世纪70 年后主要体现于计算机的快速升级带动了油藏数模的迅猛发展,大型标量机计算速度达到100500万次,内存也高增至约16兆字节。在理论上黑油模型计算方法更趋成熟,D. W. Peaceman的以及K. Aziz和A. Settari的等主要著作都是在这个阶段出版的,但仍受到计算机速度和内存的限制,使用的方法一般仅限于IMPES及半隐式等,只能解决中小型油藏的模拟应用问题。也出现了混相驱、化学驱、二氧化碳驱、蒸汽驱、热水驱、火烧油

14、层驱等模拟方法。并考虑解决更为复杂的多组分相态在温度、化学剂的影响下原有的物理化学性质问题,以及考虑化学剂的吸附、降解、乳化和界面张力的变化、反应动力学和其他热反映、复杂的相平衡等等。在实际的模拟和应用中,这些模型和模拟方法得到了检验、调整和进一步的发展。早在1956年Kniazeff和Navile对易挥发油藏进行了研究,发表了题为“挥发烃两相流”的论文;1973年Nolen对油藏组分模拟进行了研究,发表了“油层中组分现象的模拟”一文。其中组分模型就是描述有n种碳氢化合物组分的油藏,利用状态方程计算油相和气相的特性参数和平衡参数,计算凝析油藏得采收率以及评价注二氧化碳、注氮气或混相驱等对采收率

15、的影响。蒸汽驱中的热水驱和火烧油层等热采模型,主要用于模拟重质油的开发,以提高油层温度、降低原油粘度、或使原油蒸馏成气体而提高原油的采收率。对热力开发特别是蒸汽驱开发方面的数值模拟研究的文章发表的较多,如Herrera、Williams即Meldau等分别发表了关于蒸汽驱数值模拟结果与油田实际注蒸汽的动态进行对比的论文。化学驱模型有聚合物、胶束及碱水驱、交联聚合物、复合驱。聚合物驱动主要是降低有水流度比,降低水相相对渗透率或增加水相的粘度。胶束表面活性剂驱主要是降低油水界面张力。碱水驱主要是乳化增溶、离子交换、润湿性转换、界面张力变化等。化学驱存在着复杂的流体与流体、岩石与流体之间的胡、互相作

16、用的关系和物理化学变化,如吸附、流变学、离子反应、多相流度和转换的问题。上个世纪80年代则是油藏数值模似技术飞跃发展的年代,解决不同类型油藏的数模计算方法及软件相应问世,同时超级向量机的诞生,使计算机速度达到亿次,甚至几十亿次,内存高达1020亿字节。上个世纪90年代特别是后期,油藏模似软件各模块功能也有了惊人的发展,主要体现为向一体化方面发展;即集地震、测井、油藏工程(数模)、工艺及地面集输、经济评价等为一体的大型软件方面发展2。如VIP、Eclipse、WorkBench、Star等模型,多功能一体化。我国油藏数值模拟研究始于上个世纪80年代,在引进、消化、吸收国外软件的同时,也研制出了自

17、己的各类软件,如黑油模型、双重均质模型、化学驱模型、聚合物驱模型、交联聚合物驱模型、混相驱、微生物驱模型等等。目前油藏数值模似软件基本上形成了一套能处理各种类型油气藏和各种不同开采方式的软件系列3。(1)黑油模型已被广泛用于各种常规油气藏的模拟;(2)裂缝模型可用来解决除砂岩以外的灰岩,花岗岩,凝灰岩和变质岩的裂缝性油气藏开发问题;(3)组分模型用于凝析气藏,轻质油和挥发油藏的开发设计和混相驱的研究;(4)热采模型用于稠(重)油油藏蒸气吞吐,蒸汽驱和就地燃烧的设计;(5)化学驱模型用于在注入水中添加聚合物,表面活性剂,碱等各种化学剂进行三次采油提高采收率的计算和设计。1.3 油藏数值模拟技术现

18、状油藏数值模拟技术自产生以来,为推动其发展的相关技术研究从来没有停止。特别是近几年来,随着模拟技术工业化应用的增强,这种研究以更大的投入、更大的规模呈现;关联学科,特别是计算机技术的进步为模拟技术的发展起到了巨大的推动作用。因此, 目前油藏模拟的技术水平得到了显著的提高4。1. 3.1 并行算法并行算法是一些可同时执行的诸进程的集合,这些进程互相作用和协调动作从而达到给定问题的求解5。并行算法首先需合理地划分模块,其次要保证对各模块的正确计算,再次为各模块间通讯安排合理的结构,最后保证各模块计算的综合效果。并行机及并行软件的开发和应用将极大地提高运算速度,以满足网格节点不断增多的油藏数值模型。

19、在并行计算机上使用并行数值解法是提高求解偏微分方程的计算速度,缩短计算时间的一个重要途径6,7。在共享内存的并行机上把一个按向量处理的通用油藏模拟器改写成并行处理是容易的,但硬件扩充难;分布内存并行机编程较共享式并行机困难,但硬件扩充容易,关键是搞好超大型线形代数方程组求解的并行化。并行部分包括输入输出、节点物性、构造矩阵、节点流动及井筒等8。1.3.2 软件平台技术的应用软件平台技术的实现是目前油藏模拟软件最具时代特征的技术标志。通过软件平台技术, 油藏模拟软件实现了工作站软件一体化, 建立了跨专业的综合软件系统。(1)工作站软件一体化的实现90 年代后Western Atlas、CMG、G

20、eoQuest 和SSI 等都推出了一体化的工作站软件。它们使前后处理程序与主模型程序组合在一个软件上, 使用公用内部数据库, 数据使用方便。(2)综合软件系统的建立RISC工作站的发展不但促进了油藏模拟技术的发展, 同样也引起了石油工业其他专业领域的变革, 这样的结果势必引起各个专业之间更迫切希望产生更加紧密的联系下, 有一个共同的软硬件开发环境和标准, 并通过数据库的应用, 使各专业间的数据资源共享, 各专业的研究人员利用同一软件系统,进行研究成果的交流。1.3.3 前后处理技术交互式模型数据输入、多组流体特性PVT数据输入、交互式图形处理与网格设计、智能化帮助查错、模拟运行进程监控、完成

21、数据报告与模拟图形、三维可视化技术等。 1.3.4 模拟技术与方法油藏数值模拟是通过建立描述油藏中流体渗流规律的数学模型, 利用计算机对模型进行数值求解实现的。 (1)一体化的多功能模型:由于油藏储层性质和流体性质的不同, 油藏模拟的模型分为不同的类型: 描述一般油藏的黑油模型; 描述裂缝性储层油藏的裂缝模型; 描述凝析气藏的组分模型; 描述稠油油藏的热采模型9。早期不同的模型是以各自独立的单个软件出现的, 这不利于使前的油藏模拟软件将以往的软件改造成模块化、集成化的模式, 形成一体化的多功能模型。 (2)精确化网格技术:油藏数值模拟需要建立一套网格系统以实现对油气藏空间的离散化, 通过离散空

22、间中的网格块反映油藏的地质特征和动态情况10。传统的常规矩形网格系统目前仍较为普遍地应用, 但在某些情况下, 它对于顺应精细化油藏描述的发展, 更准确地反映油藏的构造特征、储层特征和动态现象, 尚存在一定的局限性11。为此, 针对不同类型的问题, 发展了不同的网格技术, 形成了精确化网格技术系列。如局部网格加密、杂交网格、非规则多变形网格、角点技术、非邻近网格连结等技术。(3)数值求解方法:油藏模拟数值求解的基本过程包括三部分: 模型的离散化; 离散模型的线性化; 线性系统的求解。数值求解方法的研究也紧密围绕上述三部分内容展开, 为达到数值求解精度高、速度快、稳定性强的目的, 三方面均有深入研

23、究并有很大的发展。1.4 本文研究的主要内容及成果本文针对ECLIPSE油藏数值模拟软件进行了理论研究学习与实践操作,通过学习,学会创建相关实例,管理和控制模拟运行,分析模拟结果,和创建模拟结果报告。并应用此软件模拟黑油模型以来研究水驱效果产生影响的主要因素。本文回顾了数值模拟在油藏方面的发展历史,并在此基础上阐明了目前油藏数值模拟的技术现状。水驱效果影响因素的研究成果表明当累积注水量一定,降低注入速度,可提高驱油效率;当油水相对渗透率曲线整体向右平移,采收率提高;当油的相对渗透率曲线不变而水的相对渗透率曲线降低时,水驱采收率提高,产液量变化不明显;而含水率的变化与水的相对渗透率曲线的斜率成正

24、比;润湿性变化和润湿程度对水驱效果都有影响,亲水条件下的采出程度比在亲油条件下的高;亲水越强,采出程度越高,亲油越强,采出程度越低,但同样的强弱变化,亲水油藏比亲油油藏受到的影响大。 第2章 水驱机理数值模拟研究2.1 数值模拟基本原理以渗流力学为基础建立数值模型,即通过一组方程组,在一定的假设条件下,考虑油藏构造形态、断层位置、砂体分布、储层孔渗饱等参数的变化;流体高压物性变化;不同岩石类型;不同渗流驱替特征曲线(相渗);井筒垂直管流等描述油藏真实的物理过程。主要包括:运动方程、状态方程和连续方程。2.1.1 运动方程(1)达西定律考虑重力作用下单相流达西定律: (2-1)考虑重力作用下多相

25、流达西定律: (2-2) (2-3) (2-4)式中 w、o、g-水、油、气相的下标;-渗流速度矢量 K-绝对渗透率 -相对渗透率-相对密度-粘度 -密度 Z-垂向坐标 p-压力相压力之间联系用毛管压力体现。油水毛管压力: (2-5) 油气毛管压力: (2-6)相对渗透率和毛管压力是饱和度的函数,可写为: (2-7)、和均可由油水和油气两相流动实验数据取得,惟有需要应用Stone公式计算: (2-8)式中 -束缚水饱和度; -油水两相时油相相对渗透率; -油气两相时油相相对渗透率。(2)相中组分油、气、水三种组分在三相中的存在关系可用表2-1表示表2-1 不同组分在各相中的部分密度组 分水 相

26、油 相气 相水组分油组分气组分-油组分在油相中的密度,简称油密度;-气组分在油相中的密度,简称溶解气密度。油相密度与部分密度的关系: (3)产量项井点产量项可用以下公式表示: (2-9) (2-10)式中-井基准面深度上的井底压力, 、-网络节点X、Y、Z方向步长。2.1.2 连续性方程研究流入流出单元体中质量的变化方程。根据物质平衡原理,流入单元体中的流体流量减去流出单元体流体流量等于单元体流体质量变化。油 (2-11)水 (2-12)将达西定律代入连续性方程得出油、水的流动方程:油 (2-13)水 (2-14)其中 分别代表地面条件下单位体积油藏岩石中注入或采出油和水的体积流量。2.1.3

27、状态方程为求解上述两个方程中的两个未知数P、Sw,引入状态方程: (2-15) (2-16)解上述方程通过把微分方程离散化变代数形式来求解。2.2 两相渗流基本微分方程及差分方程两相渗流基本微分方程: (2-17) (2-18) (2-19) (2-20)差分方程:油相: (2-21)式中 水相: (2-22)式中 2.3 模拟过程概述2.3.1 定义油藏网格模拟网格是利用地质构造图和储层厚度或三维物性模型建立的。网格信息也包括井位置和完井情况。在GeoQuest模拟过程中,可采用由CPS-3创建的地图或Grid和模拟网格程序包(如:Grid或FloGrid)等来实现该目的。在使用FloGri

28、d时也可用Property3D来建立模型,并建立模拟网格。ECLIPSE Office能建立矩形和角点网格。2.3.2 油藏描述网格定义过后,应将流体和岩石的物性赋给每个网格。而渗透率和孔隙度通常是从测井和岩心分析中得到的,有时采用地质统计来估计井间的物性值。岩石物性如孔隙度和渗透率,有效网格,和别的区域定义可通过GeoQuest产品(如:Grid,FloGrid,FloGeo和SCAL)来赋值。除岩石物性之外,油藏描述还必须包括模型中每种流体的物性。对于黑油模型,它由各种流体物性(如油,水,气等)的表(用表表示物性参数的压力函数)所组成。组分模型按照状态方程或气液平衡值来描述流体物性(描述在

29、任一温度和压力下的液体和气体物性)。黑油物性可用PVTi或在ECLIPSE Office中建立相关式来确定,组分和热力模型的PVT可用PVTi来建立。除PVT数据外,还必须定义岩石和流体相互作用系数(如:相对渗透率和毛管压力),它们为一定流体的饱和度的函数。其数据来自实验室的特殊岩心分析(SCAL),而在没有实验室数据时常采用相关式。油藏初始压力和流体的饱和度数据来自测井资料和不稳定试井。饱和度分布通常通过定义流体接触面来模拟(如:GOC,WOC,WGC)并允许利用毛管压力数据来求解油藏条件。在这种情况下,可把饱和度分布图用作QC工具。PVT,SCAL和初始数据可在利用Grid,FloGrid

30、,SCAL的模拟网格中应用到。ECLIPSE Office也提供了一种简单的方法来给模拟网格赋值。垂向流动动态(VFP)表一般用于定义井底压力到井口压力的关系,这些关于井底压力和井口压力的表利用到了流量,流体物性和组分,以及套管和油管特征。VFP表通过井口或别的非井底压力(模拟过程中)来控制油井。我们可以利用ECLIPSE Office提供的关键字编辑器手工输入或VFPi来创建。在该步中还要求提供布井位置,生产情况,事件和时步数据等。另外,与时间相关的数据在ECLIPSE Office中还可以手工输入。 2.3.3 选择模拟模型接下来的步骤是选择恰当模拟模型。模型可按经典分为黑油模型或组分模型

31、。使用那一种模型主要取决于模拟过程所包含的流体类型和他们的物性。例如:对于较高的湿气,凝析气,以及挥发油,黑油模型通常不会给出精确的结果。另一个重要的因素是油藏的裂缝和井,如:天然裂缝和水力压裂裂缝,井的类型(如:垂直井,水平井,斜井等),另外还要考虑一些特殊的情况的模拟(如:热采过程、EOR过程、流线模拟等)。GeoQuest提供的模型有:黑油、组分、热采以及流线模型等,并且完全兼容在ECLIPSE Office中。2.3.4 求解压力和饱和度值历史拟合油藏模拟器是用于计算流体饱和度和网格压力随时间的变化。若已知生产情况,调整模拟以使井的产量或注入量以及模拟预测的压力与油田的实际数据大慨一致

32、。这是一个反复迭代的过程,称为“历史拟合”。历史拟合过程通常涉及改变模拟中可信度最低值(如:孔隙度、渗透率、相对渗透率等)和将模拟预测的结果与已知的产量和压力值进行比较。虽然现代模拟器如SimOpt通过鉴定那些会对结果产生重大影响的参数来加快确定解与不同油藏和流体参数的敏感性,但经验和实验仍常用在这一过程中。2.3.5 预测和优化将来的产量一旦模拟的模型被调整好,则可添加将来的井和适当的约束条件并且运行模型直到油藏枯竭。这可能是当前操作的简单延续或采取提高采收率的措施(如:钻加密井或采用不同的驱替和保持地层压力的措施)。通常从众多的开发方案中选出“最好”的方案来继续开发油藏。ECLIPSE O

33、ffice也提供了建立和分析优化油藏开发方案的工具。第3章 Eclipse数值模拟软件研究3.1 Office的主要模块ECLIPSE Office包含五个主要的模块:Case Manager, Data Manager, Run Manager, Result Viewer和Report Generator. (1)Data Manager Data Manager使用户可以使用所有的模拟器和基本部分FloGrid,Schedule,SCAL和PVTi的关键字。(2) Case Manager Case Manager主要保持运行和图形显示间的关系。(3)Run Manager Run Ma

34、nager提供了启动、监视和控制模型运行的环境。Run可在单机或基于服务器上运行。使用Run Manager可以监视曲线和解显示的进程,如果是不要求的结果,那么终止运行。(4) Result Viewer Result Viewer显示二维或三维的模拟结果。也可以显示解的结果和取代Graf来显示曲线图形。来自多个运行的结果也可以同时显示以达到比较的目的。(5) Report Generator Report Generator用于创建来自总结文件或PRT文件的相关信息的报告 3.2 Office模块的操作过程利用数值模拟软件来进行计算研究时,首先要做的就是在被研究的油藏上“切下”需要研究的部分

35、,建立地质模型,取出其中的一部分井组作为研究的对象,将地质模型分割为一定数量的网格,根据软件的要求给出相关的资料。Office模块可作为一个完整的模拟环境,对于前期地质模型的建立和网格的设计,诸如网格数量、所处深度、尺寸、位置、坐标等资料的确定,可通过其它软件(如GeoQuest模拟软件)设定。3.2.1 数据资料准备1. 打开新文件2. 模型的定义3. GRID部分网格参数的输入4. PVT部分流体的定义5. SCAL部分饱和度的定义6. 初始化部分对模型进行初始化7. Region部分数模区域资料8. Schedule部分有关井的资料9. Summary部分定义模型需要输出的关键字3.2.

36、2 Data manager界面 图3-1 Data manager主界面图3-2 PVT属性定义图3-3 相对渗透率曲线定义3.2.3 模拟过程的运行在Office的界面上点击Run Manager,选用Submit/Runs命令或直接点击,运行模拟过程,并通过Log窗口监测运行过程,获得有关模拟的信息。选择Monitor/Summary Vectors将所选的输出参数展示在坐标图上,为每一个报告时间步生成一个图表,利用LinePlot/Field/Production Rate可展示模拟得到的油、气、水的产率曲线,运行完成之后退出此界面。 图3-4 Run manager主界面 图3-5

37、Run manager运行计算界面3.2.4 Log widow界面图3-6 Log窗口界面3.2.5 Result viewer界面图3-7 模拟得到的油、水、气产液速度对比曲线3.2.6 报告和结果的生成 1、模拟的报告在Office界面下点击Report,选择File/Open Current Case/PRT.打开模拟过程的PRT文件,在Report的下拉菜单中选择Errors,添加到列表生成报告(如果运行过程是成功的,则在Report Generator Module界面下的ERRORS显示为灰白色),点击Output得到报告的具体内容。如果运行过程是成功的,在Report的下拉菜单

38、中选择PRT Reports,在Reports选项中选择要输出的时间段,在keyword选项中选择要输出的关键词,添加到列表,得到一个可利用的报告在这里,操作者可根据自己的需要,点击界面下部的Write按钮,将所生成的报告以文件的形式输出来。如图3-8所示图3-8 模拟结果报告2、模拟的结果选择Office界面下的Result选项,在菜单File中选择Open Current Case/SUMMAR打开无格式的报告,进入Extract/Load Summary Vectors界面,选中界面顶部的Read All Summary Vectors和Read All Reports选项,点击Load

39、按钮。在Result Viewer Module界面下选择LinePlot/Field/Production Rate就可看到油、气、水的参数关系图。通过LinePlot下拉菜单的User或直接点击来选择需要输出的参数,使它们互相结合在同一坐标系中,形成关系曲线 。图3-9 输出的参数曲线 图3-10 模拟结果的二维视图图3-11 模拟结果的三维视图第4章 水驱效果的影响因素数值模拟研究4.1 注入速度对水驱效果的影响4.1.1一次水驱三个相似的岩心柱饱含重油和束缚水。接着每个岩心柱分别以特定驱注入速度20 ml /h、10 ml /h、1 ml /h 进行水驱 。这相当于前缘速度分别为0.2

40、1 m/d,0.42 m/d,0.02 m/d 。这些岩心柱的性质是显示在表1,采收率曲线如图4-1所示。表4-1 一次氺驱的有关参数和采收率Ow(ml/h)L(cm)PV(cm3)(fraction) K(D) SW (%)OOIP (cm3) Rot(%ooip)Rafterbt(%ooip)2017.2071.750.3662.7610.3364.348.1916.491016.9568.700.3562.7910.6161.4112.3921.06117.5571.010.3552.7910.3463.679.6325.33 图4-1 不同注入速度的采收率 图4-2 含油饱和度的变化在

41、早期开采的速度是很高注入量少于1孔隙体积(PV)时,这个时间对应的见水前阶段。注入水通过低阻力孔道,使得在水驱的早期就见水。图4-1显示在见水后很多的油后仍可采出。为了比较在一个相同的注入体积,三个以不同的速度注水的岩心的采收率,表4-1中见水后采收率值是注水量外推到5个孔隙体积(PV)时的。表4-1列出了三个实验见水前和见水后的采收率。在第一个孔隙体积的水注入时,岩心内形成了很高的压力梯度,在注入速度最大时,压力梯度也达到最大。然而,仍然没有足够的证据显示注入速度和在见水后时的采收率的关系。见水时的采收率是确定的,因为采收率的因素在采液曲线开始下降。在统计这些数据存在着系统误差,特别是在注入

42、速度很低时曲线是很平缓,就更容易出现。即使存在这种不确定的因素,也能证实粘滞即使有10倍强也不能对见水后的采收率产生影响。像水驱前缘的不稳定性和粘性“指进”等因素抵消了将较高的粘滞力的改良的效果,总的来说,见水后的油的采收率很低。从图4-1可以得出一个更重要的结论:在见水后的采收率和减少注入速度有明显的关系。三个岩心在水驱中压降都很小,说明在见水后的采收率 不是由于粘滞力的作用。而是在较低的注入速度下,此时粘滞力虽对采收率有点贡献但毛管力的作用更加的明显,毛管力起到的了提高采收率的主要作用。如果在见水前采收率不能有效的提高,那么特别是在一次采油后的二次注水开发中,见水后的采收率就是需要考虑的最

43、重要的参数了。在图4-1中见水后最佳的采收率是可以通过低速的注水来实现的。必须强调的是在这三个岩心的水驱中,在见水后的采收率的提高主要是在含水率大于90%时。即使是在毛管力很大时,大部分的水相仅仅是通过水相连续的吼道。所以见水后的采收率很低,这就要求在现场油田中要处理好、利用好水驱用的水。一个很重要的检测项目是含水率(或者是归一化的产油量)在很慢的注水速度下对注入速度不敏感。这就更进一步证明,毛管力可以对提高水驱的效率。可以推测,吸渗作用的影响可以用来解释产量的变化,但是需要更进一步证实见水后的产量的提高的确是由于吸渗作用引起的。为了进一步证实这种假设,在水驱的过程需要记录CT图像资料。图4-2的描绘了在快速注水和低速注水时,油的饱和度随着岩心柱的长度的变化而变化的情况。液体的饱和度的主要通过CT图像的密度来体现的。随着水驱替油,水相的密度是增大的。在相同的位置拍摄的 CT图像(在相同的孔隙度下

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