基于节点网络模型的缝洞油藏数值模拟研究

作     者：孟恩 

作者单位：中国石油大学(北京) 

学位级别：硕士

导师姓名：宋考平;何书梅

授予年度：2023年

学科分类：0820[工学-石油与天然气工程] 08[工学] 082002[工学-油气田开发工程] 

主      题：离散缝洞 地震雕刻体 节点网络模型 油水运动规律 数值模拟 

摘      要：缝洞型油藏集体尺度具有大小差异大、类型多、分布离散和特殊的多相流动规律,传统的三维地质建模和油藏工程方法已不适应缝洞型油藏精细注水注气开发的需要。本文提出一种基于缝、洞、井离散节点的缝洞动态描述方法,是快速建模、快速模拟、快速校正的有机融合,是动静结合提高储集体描述精度和开发指标预测的方法。缝、洞、井离散节点的缝洞动态描述方法,是在地震体雕刻技术为地质静态描述基础上,刻画储集体的三维空间展布及拓扑关系,建立离散节点缝洞型油藏多相流动快速模拟计算方法,拟合生产井开发动态,提高和校正雕刻体和节点模型精度,最终支持缝洞型油藏的高效开发和提高采收率。缝、洞、井网络模型多相流快速求解器设计及其程序编制是离散节点的缝洞动态描述方法的重要环节。基于缝洞油藏储集体结构特征,结合缝洞油藏储集体表征技术雕刻的井-缝-洞三维形态展布模式,等效化处理裂缝和溶洞的空间形态,结合缝、洞、井空间配置关系建立缝、洞、井节点模型。根据缝、洞、井节点内的流动规律和连接关系,采用全隐式处理,自适应步长控制,改进牛顿迭代的收敛性,建立稳定的数值离散格式。结果分析表明,缝、洞、井离散节点网络模型是基于离散节点的油藏工程方法,可以有效地提高储集体描述精度,此方法极大的减少了计算量且有效的提高了缝洞油藏的研究效率。本研究将基于建立缝、洞、井离散节点之间的多相流动耦合数学模型,利用全隐式离散格式,高效快捷计算雅克比矩阵,改进牛顿迭代法的收敛性,优选最适应的非对角且病态矩阵求解算法,实现对缝、洞、井网络模型多相流动过程的高效模拟计算。建立规范化文件关键字读写模式,实现地质静态解释结果到开发动态模拟过程的自动化对接,对于提升对储集空间的地质认识、优化缝洞油藏注采结构关系、分析剩余油分布规律以及制定开发调整方案具有重要的意义。