水平井网波及系数数值模拟研究

水平井网波及系数是影响水平井开发效果的重要因素。以五点法水平井直井联合井网为例,利用三维数值模拟技术,对水平井波及系数的影响因素进行了研究分析。结果表明,储层物性、流体性质以及井网特征对波及系数的影响均较明显,其中流度比是影响波及系数的主要因素。油层越薄,细分层厚度对计算结果的影响越显著,层内三维数值模拟时必须考虑分层对计算精度的影响。     

特低渗透复杂断块油藏合理井网形式数值模拟研究

考虑储层渗透率、断块面积、断块长宽比以及地层倾角等地质因素,建立了68个不同的概念地质模型,设计了420个数值模拟方案,系统研究了特低渗透复杂断块油藏合理的注采井网形式。数值模拟结果表明,渗透率较低,宜采用五点井网;渗透率较高,断块面积较大,宜采用反七点井网;窄条带状断块长宽比越大,反七点井网越适宜;渗透率越大,地层倾角越大,底部注水开发效果越好。在海拉尔油田典型断块的应用结果表明：窄陡断块,宜采用底部注水方式,特低渗透宽缓断块,宜采用反七点井网,开发效果均较好。该研究对特低渗透复杂断块油藏注采井网优化和井网部署具有参考价值。     

水平井垂向位置优化研究

利用数值模拟方法,在考虑重力、不同水平井长度、不同渗透率各向异性系数和不同原油粘度影响的情况下,建立了新的地质模型对水平井在地层中的最优垂向位置进行了研究,得出了影响水平井垂向最优位置的关键因素,并对模拟结果进行了分析和回归;在此基础上,提出了水平井产能修正系数的概念,得出了新的水平井产能公式。     

利用水平井挖潜断层附近剩余油方法研究

根据建立的反映断层附近注采关系特点的概念模型并结合渗流理论知识,分析研究了断层附近剩余油的影响因素。断层避让距离是影响剩余油分布的主要因素,此外井网形式和井距对剩余油分布也会产生影响。在断层避让区域,井距越小,相同含水率时的采出程度越低,注入水突破油井排的最大距离约等于井距之半。根据水平井方案优化计算结果,利用水平井挖潜断层附近剩余油时,水平段应尽可能靠近断层,可以最大程度动用边部剩余油,井网形式要根据该区域原井网实际情况,选用联合井组或水平井井组。     

渔具的沉降性能及数值模拟研究进展

灯光罩网是近年在南海迅速发展的一种新型渔具,沉降性能及网具作业时所具有的形状是影响灯光罩 网渔获效率的重要因素,总结了下纲载荷网衣材料缩结系数及海流各因素对渔具沉降性能的影响,目脚水动力特 性与水动力系数研究和网渔具运动数学模型的建立方法分析了延绳钓网片及围网近年在数值模拟方面的研究方 法与成果针对灯光罩网特点提出利用弗里德曼CN90 公式和松田皎建立的C0公式,以及田内公式中任意冲角平面网 片阻力系数,借助曲面积分的方法建立灯光罩网阻力计算公式。数值模拟中为了获得更大的求解时间步长建议尝试 网格矩阵及分散算法进行各质量点模型求解。     

层状边水油藏水平井开发后期剩余油分布规律研究

对于能量充足的层状边水薄层油藏,利用水平井开发总体效果理想,但开发后期随着含水率的不断上升,油水关系复杂,剩余油分布分散。以水平井开发的塔中16油田为例,利用流动单元方法建立地质模型,结合生产动态分析,通过数值模拟方法总结了塔中16油田剩余油分布特征。以剩余油分布规律为基础,从垂向和平面2个方面分析了剩余油控制因素：剩余油垂向上受物性、隔夹层和韵律3个因素影响;平面上受微构造、井网完善程度、井间压力分布、断层、水平段不均匀见水等5个因素影响。利用分析结果,可以较为可靠的发现剩余油富集区,为油田剩余油潜挖提供了有利依据,对高含水期油藏进一步提高采收率具有指导意义。     

孤东七区中后续水驱井网调整方式研究

针对孤东油田七区中聚合物驱后剩余油分布更加零散,挖潜难度增加的情况,应用油藏数值模拟的方法,进行注采井网调整的可行性以及调整方式的研究。研究结果表明,孤东油田七区中后续水驱阶段通过水井抽稀、油井局部加密的方式进行井网调整,可提高采收率1．68％,有效改善油藏开发效果。     

渤海油田厚油层聚合物驱波及规律数模研究

为了提高渤海油田厚油层水驱转聚合物驱(以下简称"聚驱")开发效果,开展了聚驱波及规律研究,力图定量获得聚驱提高厚油层波及效率的幅度。以渤海A油田为基础建立了油藏模型以开展数值模拟研究,研究了转聚驱的时机、注入聚合物段塞大小、渗透率变异系数和储层有效厚度等因素对海上油田厚油层聚驱波及系数的影响。结果表明:1注聚后波及系数(与水驱相比)明显提高,聚驱的波及系数比水驱的高0.2~0.3;2注聚段塞越大,波及系数越高,但从0.3PV以后增加注入聚合物段塞的大小对提高聚驱波及系数贡献幅度减小,建议经济合理的注聚段塞为0.3~0.4PV;3在含水率较低时进行转聚驱能够很快地、明显地提高波及系数,表明早期注聚较好;4随着渗透率变异系数的增大,水驱的波及系数降低。当变异系数较大时,聚驱可以提高波及系数;5储层有效厚度大,波及系数略低。厚度增大水驱和聚驱的波及系数都降低,但聚驱提高波及系数的效果明显好于水驱。研究建议早期注聚(含水率40%左右开始),注聚段塞以0.3~0.4PV为宜,可选择非均质性严重、预计水驱效果差的油层优先注聚。     

杏一区薄差油层层系重组及开发效果研究

针对水驱三类油层层数多、层系划分粗、开采井段长、层间动用差异大的实际，在杏一区开展层系细分重组改善薄差油层开发效果的方法研究。项目立足现有井网，结合三次加密缓钻井的投产和油水井的补孔封堵，对不同开采层系的各套井网重组方式进行优化设计，从根本上减小层间差异，完善注采关系，大大改善了薄差油层开发效果。     

基于合理井网密度部署低渗油田骨架井网研究

油田注水开发效果与井网密度密切相关，合理的井网既能实现注采平衡，又便于今后的开发调整。利用经济最佳井网密度和经济极限井网密度确定合理井网密度，并通过相关地质软件模拟来确定低渗油田的骨架井网部署方式。以下寺湾长8延长组油区为侧，用曲线交汇求解方法确定了该区块的骨架井网，从而为油田开发初期井网部署提供依据。     

异型岔管水力特性的数值模拟

【目的】探求异型岔管的水力特性,研究岔管处局部水头损失及流速和压强的分布情况,并检验数值模拟方法的可靠性。【方法】采用物理模型试验和数值模拟相互验证的方法,依据实际情况对积石峡电站灌溉引水系统重力输水管网岔管在6种不同的供水工况(正常水位和死水位1#支管单独供水、2#支管单独供水及1#、2#支管联合供水)下的流速、压强分布及局部水头损失进行了研究。【结果】在6种不同工况下,局部水头损失系数的数值模拟值均小于试验值,相对误差最大为14.452 5%,且各工况下得到的岔管处局部水头损失、局部水头损失系数值并不相同;数值模拟结果直观地反映了岔管处流态分布和压强的变化情况。【结论】岔管处的水力特性复杂、影响因素较多,即使同一工程的同一岔管在不同的运行工况下各参数的选取也具有灵活性,因此对于具体问题要进行具体分析。     

特低渗透油藏水平井整体压裂裂缝参数优化

在特低渗透油藏水平井分段压裂数值模拟过程中,模型网格对压裂缝的描述精度直接影响了模拟仿真程度。采用整体PEBI网格方法,以牛圈湖油田东Ⅱ井区为例,进行了水平井整体压裂开发井组油、水井裂缝匹配关系以及裂缝半长和导流能力的优化研究。研究发现,压裂缝的导流能力与裂缝半长综合影响油井产能,但两者作用阶段存在差异;在低导流阶段,油井产能主要受裂缝导流能力影响,受裂缝半长影响较小;而高导流阶段,油井产能主要受见水快慢影响,即受注水井裂缝端部间压力梯度的影响。     

颗粒滚动摩擦系数对颗粒堆内部受力的影响

为探究贮存过程中不同形状玉米颗粒与镀锌钢板间滚动摩擦系数对颗粒堆基底接触力分布的影响,采用离散元法数值模拟标定球形、锥形和矩形玉米颗粒间滚动摩擦系数。玉米颗粒形状越不规则,滚动摩擦系数越大,其中锥形玉米颗粒间滚动摩擦系数最大。以3种形状玉米颗粒与镀锌钢板间滚动摩擦系数为因素,以玉米颗粒与基底法向、切向接触力平均值为指标,作3因素5水平二次正交旋转组合模拟试验,运用Design-Expert8.0.6软件数据处理,基于结合响应曲面法分析试验结果。随玉米颗粒与镀锌钢板间滚动摩擦系数增加,玉米颗粒与基底间法向和切向接触力平均值均先增大后趋于稳定,且模拟试验得玉米颗粒与基底法向接触力分布规律与物理试验结果基本一致。研究结果可为粮仓设计及结构优化提供理论参考。     

海上LF油田水平井生产过程中井壁稳定性问题研究

随着海上油气田的进一步开发,海上已经针对低渗透油气田进行了开采,目前海上LF等多个低渗透油气田已经进行开发,这些区块储层砂岩岩石强度属于中-高强度,其生产过程中的井壁稳定问题直接影响着完井方式及后期的开发方式。针对海上LF中高强度砂岩油田水平井生产过程中的井壁问题展开研究,通过数值模拟的方法,利用等效塑性应变理论,对水平井在生产过程中影响井壁稳定的因素(生产压差、地层出水、地层压力衰减)进行研究。研究结果也表明,水平井井眼沿最小主应力方向时,且在纯砂岩地层中时可以采用裸眼完井,与油田实际生产的情况相符,从而验证了该方法的可行性。研究结果可对油田进行完井方法优选以及后期作业提供指导。     

扶余油田开发中后期油田井网调整试验

扶余油田已经进入含水中后期,注采井网不适应地下的地质特点,尤其是"两夹四"、"两夹五"注采井网,平面矛盾较突出,注采井网的不适应,年产油量下降,但部分区块剩余油仍然很高。通过对井网存在问题及剩余油研究认识,提出了注采井网的重新调整——线性注采井网。通过钻少量新井,对老井的封、补、转及低效井综合治理,强化注采关系,提高油井多向受效方向,达到增加注入水波及体积,强化补充潜力层驱替能量,改善开发效果,提高采收率的目的。扶余油田经过井网的重新调整后,注采井数比由0.2~0.3提高到0.5,采收率由27.5%提高到33.5%。     

层理页岩水平井井眼方位优化

由于页岩气藏层理发育,页岩气藏水平井与常规油藏水平井相比,井眼不稳定问题及不易压裂问题更为突出,需要提出兼顾两者的水平井眼方位优选方法。采用理论研究和数值模拟的方法,详细分析了走滑断层地应力状态下页岩层理倾角和走向对水平井方位优化的影响。研究表明,层理倾角对水平井井眼方位优化影响很大。层理倾角较小时,页岩水平井易于压裂的方位与井眼稳定的方位是一致的,选择水平最大地应力方向或靠近水平最大地应力方向为优选方位。层理倾角较大时,页岩水平井易于压裂的方位与井眼稳定的方位几乎是相反的,需要选择维持井眼稳定要求的钻井液密度不高,且相对易于压裂的方位。层理走向对水平井井眼方位优化几乎没有影响。     

周期性边界条件下管道传热规律数值研究

采用有限体积法对周期性地表温度边界条件下埋地管道传热规律进行了数值模拟,对比分析了有、无保温层对埋地管道传热规律的影响;分析了保温层导热系数、土壤导热系数、土壤比热容及地表温度波动参数等因素对土壤平均温度及管壁平均热流密度变化的影响.研究表明,保温层、土壤的导热系数及比热容的增加均有利于埋地管道的保温,此外,比热容对时均传热状况无影响;地表温度波振幅及频率的变化对管壁平均热流密度的振幅具有一定的影响,但不影响管壁时均热流密度.     

参数平均方式对层状夹砂土壤积水入渗数值模拟的影响

为研究非饱和土壤水分运动方程中参数的平均方式对层状土水分运动数值模拟的影响,采用有限差分方法对Richards方程进行离散,并用MATLAB软件编程模拟层状夹砂土柱的薄层积水入渗过程。对差分网格中半节点参数的8种不同平均方式进行了数值模拟稳定性和精度的比较。结果表明:不同平均方式下湿润峰到达某一深度的时间与该处的土壤含水量增速呈负相关关系;间接算术平均和调和平均下的土壤含水率数值振荡较大;几何平均和三点平均2种方式下入渗率、累积入渗量和湿润锋误差相对较小。综合分析,几何平均和三点平均更适合层状夹砂土情况下薄层积水入渗过程的数值模拟。     

控制产能建设投资的开发调整技术研究

为了降低能耗,控制产能建设投资,对大庆油田老油区控制产能建设投资的开发调整技术进行了研究。根据不同区块开发历程,进一步优化开发次序、布井方式、完井方案设计等关键环节,实现了井网的有效衔接,提高井网的利用率,降低了产能建设投资,达到了一次投资、多次利用的目的,从而为油田持续高效稳产提供技术支撑。     

持水率测量结果影响因素试验与分析

持水率大小与含水率关系密切,产出剖面测井通过测量持水率进而获得油井的含水率并确定油井的分层产油和产水情况。在生产中持水率受含水率、流速、井斜、测量方法等众多因素影响。针对上述影响因素,通过大量试验研究,分析了持水率与含水率、流速、井斜等因素间的关系,以及常用电容电阻持水率计仪器和用于水平井的阵列持水率计仪器对持水率测量的影响。研究表明,水平井持水率受井斜角的影响较大,仪器应采用多个探头测量持水率,通过界面追踪法和高斯插值法等新的计算方法可以保证误差较小。