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两种新颖的离散裂缝建模方法探讨—dfn模型和DFM模型

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四川地质学报 2010年第4期30卷 484-487页

作者：吴斌唐洪张婷张峰铭西南石油大学资源与环境学院成都610500 江苏油田物探研究院江苏扬州225009

dfn模型和DFM模型裂缝建模技术经过近20年的发展,其理论和方法都取得了长足的进步,也成功为裂缝性油气藏的开采提供了可靠的方案。但是由于裂缝性油藏本身存在的复杂和非均质性,两种裂缝建模方法在实际应用中都存在一些问题。研究主要围... 详细信息

dfn模型和DFM模型裂缝建模技术经过近20年的发展,其理论和方法都取得了长足的进步,也成功为裂缝性油气藏的开采提供了可靠的方案。但是由于裂缝性油藏本身存在的复杂和非均质性,两种裂缝建模方法在实际应用中都存在一些问题。研究主要围绕dfn模型和DFM模型的优点和目前存在的问题作了一个综合的剖析,对裂缝建模研究具有重要的理论和实践意义。

关键词：裂缝性储层建模 dfn模型 DFM模型

离散裂缝网络模型在体积压裂裂缝网络模拟上的应用

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大庆石油地质与开发 2014年第6期33卷 95-99页

作者：刘广峰李帅顾岱鸿丁云宏张璋中国石油大学石油工程教育部重点实验室北京102249 中国石油勘探开发研究院廊坊分院河北廊坊065007

致密油藏储层渗透率低,地层基质向裂缝渗流受到限制,采用体积压裂“打碎”储集层,形成复杂缝网,能够实现裂缝与油藏的最大接触.由于体积压裂形成体积压裂改造区（SRV区）,常规双翼对称裂缝模型不再适用,新型缝网模型亟待研究.综合测井... 详细信息

致密油藏储层渗透率低,地层基质向裂缝渗流受到限制,采用体积压裂“打碎”储集层,形成复杂缝网,能够实现裂缝与油藏的最大接触.由于体积压裂形成体积压裂改造区（SRV区）,常规双翼对称裂缝模型不再适用,新型缝网模型亟待研究.综合测井解释、岩石力学、微地震数据,在测试压裂分析的基础上,通过净压力拟合、缝网拟合,对比了离散裂缝网络（dfn）模型和裂缝簇两种模型,其中dfn模型拟合程度较高,证明dfn模型适合体积压裂裂缝网络模拟.

关键词： dfn模型裂缝簇模型体积压裂测试压裂分析

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王窑加密区低渗透裂缝性储层建模

王窑加密区低渗透裂缝性储层建模

作者：谢琳西南石油大学

学位级别：硕士

裂缝性储层在我国占有相当比例,裂缝性储层油气产量占整个石油天然气产量的一半以上,占未来准备投产的石油天然气储量的2/3以上,这一特点使裂缝研究更具实际意义。随着20世纪90年代储层随机建模技术的广泛应用和计算机技术的飞速发展,... 详细信息

裂缝性储层在我国占有相当比例,裂缝性储层油气产量占整个石油天然气产量的一半以上,占未来准备投产的石油天然气储量的2/3以上,这一特点使裂缝研究更具实际意义。随着20世纪90年代储层随机建模技术的广泛应用和计算机技术的飞速发展,裂缝性储层研究才逐渐定量化,离散裂缝网络模型以及近些年逐渐发展的复合模型即为经典的代表。虽然离散裂缝网络模型能较好地刻画天然裂缝赋存于储集层的状态,以及基质和裂缝之间的相互关系,但在实际运用中仍存在不少问题,比如裂缝在储集层中的发育情况受多种因素控制,表现出较强的随机性,不同位置的特征数据差异较大,如何控制好裂缝的发育空间至关重要。本文以安塞油田王窑加密区为例,在一般的dfn模型技术基础之上加以构造预测为约束条件,对储层裂缝建模,实现了对裂缝系统从几何形态到其渗流行为的逼真细致的有效描述,根据动态资料验证后,模型可靠度较高,其中的裂缝数据可作为后续油藏数值模拟的重要依据。

关键词：裂缝建模 dfn模型安塞油田

松辽盆地大庆杏树岗扶余油层低渗透裂缝性储层建模

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松辽盆地大庆杏树岗扶余油层低渗透裂缝性储层建模

作者：程伦星西南石油大学

学位级别：硕士

杏树岗地区扶余油层储层多发于小尺度裂缝,裂缝是油气渗流的主要通道也是重要的储集空间,储层裂缝的发育情况直接影响到油气田的勘探开发。本论文在充分利用现有研究成果、钻井资料、录井资料、地震资料、岩心观测、成像测井分析和生产... 详细信息

杏树岗地区扶余油层储层多发于小尺度裂缝,裂缝是油气渗流的主要通道也是重要的储集空间,储层裂缝的发育情况直接影响到油气田的勘探开发。本论文在充分利用现有研究成果、钻井资料、录井资料、地震资料、岩心观测、成像测井分析和生产测试等资料的基础上,以构造地质学、石油地质学、油气系统理论为指导,对大庆杏树岗地区扶余油层进行储层特征、储层裂缝以及裂缝测井识别进行了研究,随后建立基质属性模型与裂缝模型。论文研究主要取得了以下认识和成果:岩屑长石砂岩以及长石岩屑砂岩是扶余油层储层的主要岩石类型;储集空间以残余原生粒间孔为主,次为硅酸盐颗粒溶孔。运用试油点约束法确定的下限值作为本地区的孔渗值下限,即孔隙度下限值为.9.6%,渗透率下限值为0.13mD。利用杏树岗扶余油层常规双侧向、井径、倾角测井等测井方法,结合岩心及成像测井资料能有效地识别裂缝,判断裂缝发育段。为了对岩石高渗透性所反映裂缝发育程度进行较准确评价,引入评价参数—渗透率增大系数IK,当IK＞1时,则表明有裂缝做贡献,其值越大反映裂缝越发育。构建了杏树岗地区三维地质模型,依次建立了构造模型、岩相模型和基质属性参数模型,然后运用dfn模型裂缝随机建模的方法建立裂缝几何模型,在其基础上计算的裂缝参数模型,则可以准确描述各种裂缝参数在三维空间的定量分布情况,从而更好地揭示裂缝对于改善储层性能的贡献作用。

关键词：杏树岗扶余油层低孔低渗储层三维地质模型 dfn模型

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锂离子电池电化学模型降阶及参数辨识研究

锂离子电池电化学模型降阶及参数辨识研究

作者：李梦星湖南大学

学位级别：硕士

为了实现对电池安全和健康的精细管控,下一代电池管理系统将逐步引入电化学模型。为了构建面向控制的电化学模型,本文对锂离子电池准二维(dfn)模型进行了降阶和简化,得到了基于多项式近似求解的SPEM(Pas-SPEM,Polynomial approximation ... 详细信息

为了实现对电池安全和健康的精细管控,下一代电池管理系统将逐步引入电化学模型。为了构建面向控制的电化学模型,本文对锂离子电池准二维(dfn)模型进行了降阶和简化,得到了基于多项式近似求解的SPEM(Pas-SPEM,Polynomial approximation solution-Sin gle Particle Enhanced Model),并在参数敏感性分析的基础上设计了多目标多步辨识策略,实现了多参数的准确高效辨识。首先,忽略活性材料的非均匀性,同时采用多项式近似法对偏微分方程进行数值求解,将dfn模型降阶为Pas-SPEM。其中固相扩散方程采用三阶抛物多项式近似求解,液相扩散方程采用正交多项式法近似求解。为了验证Pas-SPEM的准确性,在不同工况下与商业软件COMSOL求解的结果进行对比。结果表明,在各工况下Pas-SPEM的均方根误差较小,具有较高的预测精度。同时,比较了多项式近似法和有限差分法对SPEM的求解精度。结果表明,由于前者无法处理变化的液相扩散系数,其在UDDS动态工况下的表现稍逊于后者。但多项式近似法所对应的离散常微分方程数目远少于有限差分法,因此其更适合在电池管理系统中应用。其次,采用参数摄动法对Pas-SPEM进行了参数敏感性分析。使用敏感性系数作为评价指标,量化了不同工况和SOC区间内Pas-SPEM的输出端电压对28个参数的敏感性。结果表明:参数敏感性越高,可辨识性越强。并且高敏感性参数和低敏感参数同时辨识时,会掩盖低敏感性参数的可辨识性,而与容量相关的参数敏感性都比较强。为了提高容量相关参数的识别精度,同时降低高敏感参数对其他参数识别精度的影响,设计了多步多目标的参数辨识策略。即先在1C恒流工况下对18个参数进行初次辨识,然后固定容量相关的7个参数,在CLTC工况下对其他11个参数进行二次辨识。这为后续的参数辨识奠定了基础。最后,以COMSOL建立的虚拟电池生成的数据作为输入,依据所设计的多步多目标辨识策略实现了对24个较敏感参数的准确辨识。第一步,基于开路电压曲线,采用非线性最小二乘法得到了初始最大和最小锂含量等6个稳态参数。第二步,根据分步辨识策略在恒流、动态工况下对18个较敏感的参数进行辨识。为了找到较优算法,选择Pas-SPME得到的端电压曲线同时作为实验真值和仿真数据以忽略模型本身误差的影响。综合精度和效率选择表现更好的粒子群算法,分步辨识参数的平均误差为15.63%,RMSE为9.6m V。并结合辨识结果对误差来源进行分析,其中模型本身对辨识结果的误差影响最大,占到一半多。

关键词：锂离子电池 dfn模型模型降阶参数可辨识性分析参数辨识

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裂缝性基岩储层三维地质建模研究

青海石油 2014年第3期32卷 35-43页

作者：陈芳芳王天祥杨云马富强范新文青海油田勘探开发研究院

东坪1井区位于柴达木盆地阿尔金山前东段,2010年钻遇发现基岩含气层系。基岩储层是具有统一气水界面的块状气藏,且裂缝发育,具有双重孔隙结构,裂缝及溶蚀孔为主要储集空间。为了进一步认识基岩储层及其裂缝的空间分布形态,本文结合岩心... 详细信息

东坪1井区位于柴达木盆地阿尔金山前东段,2010年钻遇发现基岩含气层系。基岩储层是具有统一气水界面的块状气藏,且裂缝发育,具有双重孔隙结构,裂缝及溶蚀孔为主要储集空间。为了进一步认识基岩储层及其裂缝的空间分布形态,本文结合岩心及测井数据等资料,利用随机建模技术建立了该区的静态地质模型,根据测井识别裂缝数据及成像测井资料求取了各井裂缝强度曲线,并应用地质统计学理论,建立了基岩储层的裂缝密度模型,最后应用离散裂缝网络模型dfn(Discrete Fracture Network Model)建立了基岩储层三维裂缝网络模型,进而得到了裂缝的孔渗等属性体。该模型较好地展示了裂缝发育段的空间展布和非均质性特征,准确描述了裂缝参数在三维空间的定量分布情况,为今后气藏认识及合理开发奠定了基础。

关键词：基岩储层裂缝地质建模 dfn模型

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两类锂离子电池电化学机理模型的数值分析

江西科学 2023年第4期41卷 634-642页

作者：杜开承欧阳旺林洪保昌东华理工大学理学院南昌330013

在新能源锂离子电池领域,已有研究学者构造了若干种电池的电化学机理模型。为了分析相关物理化学过程,得到电池相关有效性质,基于dfn模型讨论电池的物理化学机制,使用了降阶简化后的单颗粒模型进行模拟研究。先采用不同的参数对单颗粒... 详细信息

在新能源锂离子电池领域,已有研究学者构造了若干种电池的电化学机理模型。为了分析相关物理化学过程,得到电池相关有效性质,基于dfn模型讨论电池的物理化学机制,使用了降阶简化后的单颗粒模型进行模拟研究。先采用不同的参数对单颗粒模型进行模拟,之后分析各个相关物理量,与dfn模型进行比较,得出精度控制良好一致性的范围,分析了模型预测的差异性。通过电池机理模型的研究,可获得电池的状态估计,这能够更好地认识电池。

关键词：锂离子电池电化学机理模型 dfn模型微分方程建模数值分析

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裂隙岩体二维离散裂隙网络模型的非均质、稳定渗流计算

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工程勘察 2015年第4期43卷 44-48页

作者：王晋丽陈喜黄远洋张志才高满河海大学水文水资源与水利工程科学国家重点实验室南京210098 河海大学水文水资源学院南京210098 江苏师范大学测绘学院江苏徐州221116

本文在生成的二维离散裂隙网络中利用逾渗理论突出裂隙的主干网,保存了明显的优势流路径。在此基础上,基于渗流的连续性方程和立方定律,在稳定的、单相的、完全饱和的渗流系统使用dfn模型研究随机产生的裂隙网络中的流体流动。利用matla... 详细信息

本文在生成的二维离散裂隙网络中利用逾渗理论突出裂隙的主干网,保存了明显的优势流路径。在此基础上,基于渗流的连续性方程和立方定律,在稳定的、单相的、完全饱和的渗流系统使用dfn模型研究随机产生的裂隙网络中的流体流动。利用matlab程序实现了裂隙岩体渗流数值模拟,在该模型中使用导水系数而非Priest的孔径,且导水系数服从对数正态分布实现了离散裂隙网络模拟的非均质性;在随机的Monte Carlo模拟中,进行了总流量的预测。模拟实验结果表明:总流量的变异系数在合理的范围内,该方法为裂隙水的稳定渗流计算提供了简单、实用的计算方法。

关键词：裂隙岩体 dfn模型连通网络地下水渗流非均质

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基于动态演化的深层页岩裂缝延伸规律研究

江汉石油职工大学学报 2019年第2期32卷 1-3页

作者：熊力坤中石化江汉油田分公司石油工程技术研究院湖北武汉430000

由于埋深、应力环境、力学性质等的显著变化,深层页岩较中浅层页岩缝网形态发生了明显变化。针对深层页岩储层特点,结合利用dfn计算模型和Kaiser声发射-莫尔库伦圆室内试验,通过多因素分析,研究了深层页岩不同阶段裂缝起裂及延伸扩展的... 详细信息

由于埋深、应力环境、力学性质等的显著变化,深层页岩较中浅层页岩缝网形态发生了明显变化。针对深层页岩储层特点,结合利用dfn计算模型和Kaiser声发射-莫尔库伦圆室内试验,通过多因素分析,研究了深层页岩不同阶段裂缝起裂及延伸扩展的形态,并以此为基础,揭示了深层页岩裂缝系统形成过程中,各主要阶段的动态演化规律,即:主干裂缝→分支裂缝→微裂缝的变化过程。根据不同阶段裂缝特征,制定合理的压裂工艺,对于提高深层页岩改造效果具有重要指导作用。

关键词：深层页岩 dfn模型声发射动态演化裂缝延伸规律