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油藏数值模拟基础培训油藏数值模拟基础培训（第一讲）油藏数值模拟总论

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油藏数值模拟的概念标准定义：应用已有规律，采用数值方法求解描述油藏内流体流动问题，并利用计算机研究油藏开发及动态规律的一门技术。■油藏数值模拟工程定义：从地下流体渗流过程中的特征出发，建立描述渗流过程的基本物理现象，并能描述油藏边界条件和原始状况的数学模型，借助计算机计算求解描述油气藏渗流数学模型，并结合油藏地质学、油藏工程学等学科知识重现油田开发的全过程，主要用于解决油田开发实际问题。简单地说就是在电子计算机上开发油藏。油藏数值模拟是一种运用较复杂的数学方法预测油藏动态的一门特殊的油藏工程研究方法，本身赋予较重比例的数学元素，但应用领域属于油藏工程。

油藏数值模拟的概念■油藏工程定义一：是一门以油田地质学和渗流力学为基础，以油藏数值模拟为手段，研究油气田开发设计和工程分析方法的综合性学科。定义二：是一门高度综合的技术学科。它综合应用地球物理、油藏地质学、油层物理、渗流理论和采油工程等方面的成果以及所提供的信息资料，对油藏开发方案进行设计和评价，以及应用这种预测结果提出相应的技术措施，以获得最大的经济采收率。油藏工程含义宽泛，数值模拟是油藏工程研究技术方法之一，理论基础与其它的油藏工程动态预测数学计算方法一致。随着油藏数值模拟技术正规化与综合性的发展进步，其本身的内涵与功能逐步扩大，与传统油藏工程的含义逐步融合交叉，成为“现代油藏工程”的核心，但仍不能取代传统的油藏工程方法。

为什么要做油藏数值模拟■油藏工程与数值模拟油藏工程应用观测：信息采集与分析假设：油藏特征判断计算：定量计算与评估决策：提出措施或方案类比法：资料相对缺乏时的有效研究方法，但无法判断不同开发策略。水动力学法：机理明确，但过于简化，只适合于早期开发指标概算。物质平恒法：忽略非均质性和动态参的分布，适合于宏观开发指标计算，不适合于油田局部动态预测。数值模拟法：能考虑油藏的复杂几何形状、非均质性、岩石和流体性质变化、井网方式和产量等因素，是迄今为止油藏动态研究中考虑因素最多的一种方法。采收率统计关系式、水驱特征曲线、产量递减方程及经验公式等。垂向非均质管流模型、等值渗流阻力法、Buckey-Leverett方程非活塞驱替模型等。

为什么要做油藏数值模拟■油藏工程与数值模拟油藏数值模拟技术优势：可以实现预测风险最小化。油藏非均质与岩石各相异性流体性质及岩石流体渗流特征空间变化烃类油藏开采机理的复杂性各种油藏工程方法的适应性影响预测风险的因素输入油藏地质模型数据选择合适的模拟器可靠的工程实践正确的模拟应用地质建模软件功能应用技能数值模拟技术实现

为什么要做油藏数值模拟■油藏工程与数值模拟传统油藏工程方法对油藏数值模拟的作用在于：弥补收集资料数据的不充足减小输入数据的误差深化对模型合理性的认识辅助动态历史拟合分析利于模拟结果的评价与解释以上这些都是影响数值模拟应用研究质量的关键，也是体现从业者能力大小的重要方面。

油藏数值模拟的方法原理开采过程非线性偏微分方程单/多相流公式非线性代数方程离散化线性代数方程线性化①建立数学模型②建立数值模型A、通过离散化将偏微分方程组转换为有限差分方程组。B、将非线性系数线形化，得到线形代数方程组。Ａ、通过质量/能量守恒方程、状态方程、运动方程、辅助方程建立基本方程组。B、根据所研究的具体问题建立相应的初始和边界条件。

油藏数值模拟的方法原理压力、饱和度分布及井流量求解油藏模拟器程序化模拟应用商业化②建立数值模型C、应用线性代数方程组的解法求得未知量（压力、饱和度等）的数值分布。③建立计算模型A、将求解数值模型进行程序化。B、连同前后处理软件，形成油藏模拟器。④油藏模拟应用利用油藏模拟器研究和解决具体的油气田开发问题。

油藏数值模拟的方法原理1.建立数学模型2.建立数值模型通过离散化，将连续的偏微分方程组转换成离散的有限差分方程组，再用多种方法将非线性系数线性化，成为线性代数方程组，然后求解线性代数方程组。即建立一套描述油藏中流体渗流的偏微分方程组，包括初、边值问题。偏微分方程组线性代数方程组得到压力、饱和度等有限差分方程组离散化线性化解方程组

油藏数值模拟的方法原理3.建立计算机模型将资料（静、动态）的输入，系数矩阵和常数项的形成，多种解法和结果的输出等，编制成计算机程序。数值模拟的关键是计算的精度和速度。计算的精度取决于离散的程度、数值计算误差、离散方程的稳定性，计算的速度取决于计算机