双重介质油藏的数学模型及算法.PDFVIP

维普资讯 第6卷 第 3、4期 大 连 水 产 学 院 学 报 Vo-16 N0S 4 】9g2年 6月 JOURNAL OF DALIAN FISHERIES COLLEGE JuⅡ．1997 双重介质油藏的数学模型及算法 … 三维三相热水驱油 问题的数值模拟 厂 高 潮 冯思民 张允真 IF 写啤一f (大连水产学院 (大连理工大学 大连 l16024) 太连 I16023) 摘要 车文列双重介匪三锥三相热水驱油的教学模型进行了数学处理．为便于数值分析．提出了相疵的 西．构造了算法．并进牙了模拟 算，收引了良好的效果。 关键坷 双重介质．油田．数直模拱．注 承 、 — — 一 — — — 一 - — — — — 一 中图分类号 TE311 前 言 油藏开发过程的数值模拟是采油工程的重要组成部分，它可 以研究地下油、气、水的运 动规律，预测油 田开发动态，以科学指导采油。其方法是依据油藏开发机理建立数学模型， 并求其偏微分方程组的数值解(1，2)。 在高凝油藏的热水驱油中，地下油藏的温度场，油、气，水的压力场及它们的饱和度场 均随时间变化，并互相影响。尤其是块状变质岩油藏，问题更为复杂(3，)。 到 目前为止，尚 未见到关 ：此类油藏的详细资料及可靠的数学模型。为较真实地反映油藏的地质构造及采油 机理，有效地对各场变量进行数值计算，本文参考了国内外现有的简单的黑油模型及二维二 相渗流理论，对有关资料进行必要的整理和综台，建立了块状变质岩油藏所对应的双重介质 三维三相热水驱油的数学模型，通过数学处理，提出了适于数值计算的泛函，构造了算法， 研制相应的软件并和J用算侧对双重介质油藏开发进行了数值计算，给出了温度场，油、气、 水压力场和它们的饱租度场等数值结果。这些变化过程符合油藏开发规律，反映了本文所建 立的数学模型、构造的算法及软件的正确性。 1数学模型 1．1基本但雄 ]】 本模型考虑裂缝与孔隙 (又称基质)组成的双重介质油藏，非常发育的宽大裂缝是 收文 日期：1991一Og～02 维普资讯 太 连 出 产 学 院 学 报 第B巷 流动的主要通道，而孔隙是油气贮存的主要空间，因而忽略裂缝中毛管压力的影响。 2) 在裂缝与孔隙中均存在油、气间的质量交换，忽略永与油，水与气问的质量交换。 s) 孔隙介质中不存在流动，只有孔隙与裂缝间的渗吸作用，即裂缝中的水渗吸到孔隙 中，孔隙中的油、气 同时被驱替到裂缝中。 、 4) 油藏中任何一点同属于裂缝与孔隙双重介质，因而同一点处裂缝与孔隙中流体与岩 石的温度相 同。 5) 在任取的微小单元上，认为渗吸流动不把热量带到微元之外，即忽略渗吸产生的热 能的转换。 6) 岩石与流体以及孔隙与裂缝被认为是连续的、均匀的 并且孔隙与裂缝是两种重叠 的介质。 1．2 质量守恒方程 和J用油藏中任一微元体上每时刻各组分的质量平衡关系，可得下列质量守恒方程 裂缝中油相方程： V(。fV中。i+ fV ·中Ef)+ √耽 +五 tIB+qo／po， = a f( IBof+I7 f／ f)310t (1) 裂缝中水相方程。 V·(fV ·中f)一j ／ f+g√p =扫