管线-油藏耦合系统数学模型及求解算法研究

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1、西南石油大学学报(自然科学版)2014年2月第36卷第1期JournalofSouthwestPetroleumUniversit)r(Science&TechnologyEdition)讲撑{I：臌缸Vlo1．36No．1Feb．2014DOI：10．11885／j．issn．1674—5086．2012．03．12．01文章编号：1674．5086(2014)0l一0095—06中图分类号：TE832文献标志码：A管线一油藏耦合系统数学模型及求解算法研究；Ic林春阳，张贤松-．，龚斌，，刘慧卿1．海洋石油高

2、效开发国家重点实验室，北京东城100027；2．中海油研究总院，北京东城100027；3．北京大学工学院，北京海淀100871；4．中国石油大学(JL京)石油工程学院，北京昌平102249摘要：管线输运与油藏流动系统构成了一个耦合系统，为此，提出了聚驱条件下耦合求解管线流动及油藏流动的数学模型及相应的解耦算法。采用的Drift—flux模型可有效描述管线中各相流体的流动状态及过程，同时考虑了聚合物溶液对水相增黏的影响；采用广义达西定律描述油藏流动。计算过程中，两者通过交换边界务件(井筒压力、射孔段各相流量及聚合

3、物浓度)完成该管线一油藏系统的解耦求解过程，有效解决了耦合求解收敛性较差的问题。通过商业软件验证了该数学模型的正确性。解耦计算结果表明，Drift—flux模型可有效描述管线内聚驱条件下的各相流体的流动状态及过程；解耦算法可以有效地求解管线一油藏的耦合流动过程，计算误差与耦舍求解算法相比小于5％，计算速度则比耦合求解算法快1—2个数量级。关键词：管流；油藏流动；耦合系统；解耦算法；聚合物驱StudyonMathematicalModelandMethodofSolvingofPipeline—reservoir

4、CoupledSystemLinChunyang1一ZhangXiansongl，2GongBin3LiuHuiqing4．．1．StateKeyLaboratoryofOffshoreOilExploitation，Dongcheng，Beijing100027，China2CNOOCResearchInstitute，Dongcheng，Beijing100027，China3SchoolofEngineering，PekingUniversity，Haidian，Beijing100871，China4．

5、SchoolofPetroleumEngineering，ChinaUniversityofPetroleum(Beijing)，Changping，Beijing102249，ChinaAbstract：Thepipeflowandreservoirfluidformacoupledsystem．Therefore，amathematicalmodelisproposed，whichiscapableofsolvingpipelineflowsystemandreservoirfluiditysystem．I

6、npipelinesystem，Drift—fluxmodelhasbeenusedtoelucidatemultiphasesflowprocesswithconsiderationoftheinfluenceofviscosityincreasingofpolymersolution．AndDarcylawshavebeenusedtodescribereservoirfluiditysystem．Onthebasisofthat，thedecoupledsolutionhasbeengiven，thede

7、coupledcalculationhasbeencompletedbyexchangingboundaryconditions(wellborepressure，multiphasesfluxandpolymerconcentrationonperforations)．Asaresult．theconvergencedificultiesofcoupledsolutionhavebeenimprovedeffectively．Andthevalidityisverifiedbyusingbusinesssof

8、tware．ResultsindicatethatDrift—fluxmode1canbeeffectivelyusedtostudythemultiphasesflowinpipelinewithpolymersolution；andthedecoupledsolutioncaneficientlysolvethecoupledflowprocessofpipelineandrese