變形介質油藏與井筒耦合流動規(guī)律研究.pdf

1、常規(guī)試井分析和油藏數(shù)值模擬的研究，通常把井筒處理為點源，不考慮油氣在井筒內的流動過程；同時，常規(guī)油氣藏滲流理論也由于沒有考慮油氣藏開采過程中巖石骨架的變形對油藏滲透率的影響，不能準確分析油氣藏中流體的運動狀態(tài)。本課題正是在這種背景下提出的，建立了變形介質油藏與井筒耦合流動的數(shù)學模型，研究了模型的數(shù)值解法，編寫出數(shù)值模擬軟件系統(tǒng)，并繪制了相應的曲線圖版，對模型參數(shù)進行了敏感性分析。這些研究成果，不僅具有很強的理論價值，而且對油氣田的開發(fā)具

2、有重要的指導意義。主要研究成果如下： （1）以達西定律和滲透率模量的概念為基礎，考慮了油水兩相之間的相對滲透率和毛管力的影響，以及雙重介質基巖與裂縫之間的擬穩(wěn)態(tài)竄流，通過流體的連續(xù)性方程和運動方程分別推導出變形單重介質平面徑向油藏、變形單重介質三維油藏、變形雙重介質平面徑向油藏、變形雙重介質三維油藏單相和油水兩相的八種滲流模型。 （2）考慮流體在井筒內的層流問題，以范寧方程計算井筒內粘性摩擦的沿程損失，根據(jù)質量守恒和動量

3、守恒原理，分別建立了井筒內單相流動模型和油水兩相的均相流動模型。對于井口定產量和定壓力兩種生產情況，以流體產量項為耦合變量，詳細討論了變形介質油藏八種滲流模型與井筒流動模型的耦合方法，給出了變形介質油藏與井筒的八個耦合流動模型。 （3）針對變形介質油藏與井筒單相和油水兩相的八個耦合流動模型，采用有限差分方法給出各模型的離散形式，運用解非線性方程組的Newton-Raphson迭代法求解各模型的差分方程組，對于所形成的Jacobi

4、稀疏矩陣采用向量方法和行索引方法進行壓縮存儲，并且分別使用Thomas算法和預條件雙共軛梯度（PBCG）算法求解迭代過程中相應的三對角和七對角稀疏線性方程組，得到油藏的壓力和飽和度分布；進而，將油藏井底壓力作為井筒動量方程的邊界條件，求得井筒內的壓力分布。 （4）根據(jù)軟件工程的基本思想，采用Visual C++6.0作為軟件開發(fā)工具，研制了變形介質油藏-井筒耦合流動數(shù)值模擬軟件DR-WBNS系統(tǒng)。通過示例模擬計算，得到各模型的數(shù)