低渗油藏整体压裂数值模拟.研究

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1、关于学位论文的独创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在指导教师指导下独立进行研究工作所取得的成果，论文中有关资料和数据是实事求是的。尽我所知，除文中已经加以标注和致谢外，本论文不包含其他入已经发表或撰写的研究成果，也不包含本人或他人为获得中国石油大学(华东)或其它教育机构的学位或学历证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对研究所做的任何贡献均已在论文中作出了明确的说明。若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。学位论文作者签名：墨尘二绎日期：如蕾孑年占月砷日学位论文使用授权书本人完全同意中国石油大学(华东)有权使用本学位论文(包括但不限于其印刷版和电子版)，使用方式包括但不

2、限于：保留学位论文，按规定向国家有关部门(机构)送交学位论文，以学术交流为目的赠送和交换学位论文，允许学位论文被查阅、借阅和复印，将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，采用影印、缩印或其他复制手段保存学位论文。保密学位论文在解密后的使用授权同上。学位论文作者签名：指导教师签名：—聋知参多————一日期：2移年5月刁日日期：钐吩年岁月研日中国石油大学(华东)硕士学位论文1．1课题的目的和意义第一章前言我国低渗油气资源十分丰富，统计结果表明，除已正在开发的低渗透储量外，至2001年底仅中国石油天然气股份有限公司所辖的低渗透未动用储量就达16．1395亿吨，占已探明而未

3、动用储量的45．6％【lJ，加快低渗储量的动用和改善低渗油田的开发效果，对于东部老油田低渗区块挖潜和新发现低渗油藏的高效开发都具有十分重要的意义。低渗透油田储层物性差，非均质性强，开发难度大，经济效益差，因此，加强低渗透油气藏渗流机理研究，加强开发与开采新工艺研究，不断提高低渗透油气田开发水平，获得最佳经济效益，乃是当今石油工业发展的当务之急【21。针对低渗透油田的特点，必须建立低渗透油田独特的开采模式，国内外比较公认的开采方法是加密井网、整体压裂和高强度注水。由此可知，压裂的成效和压裂的方式对低渗油田的开发效果关系重大。为了经济有效地开发低渗油田，为今后的井网布置和压裂施工

4、提供理论根据，有必要研究水力裂缝对油田动态的影响，全面研究水力裂缝对压裂的采油井产量(初产、稳产)、采收率等的影响，以便优选出适合具体油田的水力裂缝参数(采油井缝长、注水井缝长、导流能力)和压裂规模，指导压裂设计和施工，以便优选出较好的裂缝长度、导流能力、井距等参数，为井网布置和调整提供参考。为低渗透油田的高效开发和科学决策提供理论依据。1．2国内外研究现状1．2．1油藏数值模拟研究现状油藏数值模拟作为对于油气田开发具有重要作用的专项技术，其最初研究思想的萌芽并作为一门新兴技术的提出可以追溯到20世纪30年代初期，当时模拟仅用于预测油藏动态计算，预测采收率，选择开采方法，经济

5、评价等。在40年代主要以解析解为主，研究“液体驱替机理"、“理论物理学中的松弛法"、“孔隙介质中均质液体流动’’、“油层流动问题中拉普拉斯转换"等零维物质平衡法。50年代，布鲁斯、皮斯曼等人发展了将数值方法演变为相对高级的计算机程序，导出了非均质孔隙介质中二维和三维瞬间多相渗流的有限差分方程。在这期间开始了数值模拟，代表作为“油层系统中非稳定流动的实际处理”。第一章前言60年代，Coats等人致力于对气、水两相和三相黑油油藏问题的求解，其代表作为“气顶或溶解气驱油藏分析”、“油藏和气藏中三维两相流动模拟"。此阶段主要以黑油模型为主。70年代，主要是模拟常规递减和保持压力以外的

6、采油方法。例如，锥进模型、组分模型、拟函数技术。此阶段的突出代表作有“数值锥进模型"、“油层中组分现象的数值模拟”，在数学差分方程中以IMPES和半隐式为主，在解法上以点松弛迭代，D4排序直接解法为主。期间黑油模型理论和方法趋于成熟，D．W．PeaCeman的《油藏数值模拟基础》以及KIAziz和A．S醮ari的《油藏模拟》等著作对黑油模型理论和求解方法做了详细的论述。80年代，油藏数值模拟发展很快。由于高速大容量电子计算机问世，硬件系统突飞猛进，油藏数模进入商品阶段，用于衡量油田开发好坏、提高采收率等。在模型上形成一系列可以处理各种复杂问题的模拟模型，如常规油气田的黑油模型

7、和天然裂缝模型、热采注蒸汽模型、化合驱模型等。此阶段突出的是注蒸汽模型和化合驱模型得到实际应用。90年代，随着计算机技术日新月异的发展，油藏模拟方法和技术向全隐式、向量化发展。在差分求解上，发展了SEQUENTIAL和自适应隐式等方法。在模型数值解法方面，发展了不完全分解ILUC和预处理共轭梯度类法等。在模拟技术上，局部网格加密、自动拟合、工作站一体化、并行化等技术一一出现。我国六七十年代初期开始了油藏数值模拟研究，1964年编制了二维两相模型，1982年从美国岩芯公司引进了黑油模型、组分模型、裂缝模型