国外蒸汽泡沫驱矿场实施效果

以文献调研手段对18个国外蒸汽泡沫驱油田区块的现场实施效果进行评价,研究了蒸汽温度、蒸汽干度、起泡剂类型、起泡剂质量分数、注入时机和起泡剂注入方式对蒸汽泡沫驱增产效果的影响。蒸汽泡沫驱广泛用于提高蒸汽驱或蒸汽吞吐的蒸汽波及效率,进而提高热采的采收率。蒸汽泡沫驱在美国、加拿大、委内瑞拉的众多油田都进行了成功的先导试验及工业化应用。结合蒸汽泡沫驱矿场实施效果,对蒸汽泡沫驱各个影响因素提出了合理的建议,为实施蒸汽泡沫驱技术提供参考。

致密油注气吞吐优化

近年来,注气吞吐成为致密油体积压裂水平井衰竭式开采基础之上的一种提高采收率的有效方法。通过数值模拟国内某致密油藏典型井注气吞吐过程,对该过程机理进行分析,对相关参数进行优化。首先,建立体积压裂水平井的组分油藏数值模拟模型;其次,对不同的注气量、不同的注入时长、不同的注入气体以及不同闷井时间进行了数值模拟;最后,通过对累计产油量和油藏平均压力的分析,优选合适的注气方案。结果表明,保持油藏压力在地层破裂压力以下并尽可能增加每轮次注气量可提高采收率,注入时长对采收率影响不明显,注入气体组成对吞吐效果影响显著,闷井时长对采收率影响不明显。最终给出了该致密油藏优化的注气方案的建议。总之,数值模拟可以对致密油注气吞吐过程进行分析和优化,对生产实践具有一定的参考意义。

基于高阶格式的高精度化学驱模拟

油藏数值模拟的精度取决于网格尺寸,网格越小,模拟结果的精度越高,结果越趋近于收敛。大尺寸网格往往伴随着严重的数值扩散现象。化学驱作为一种复杂的提高采收率过程,由于其复杂的机理(如乳液的相态变化),往往需要很小尺寸的网格以获得精确的模拟结果。本文重点探讨使用高阶格式来改进化学驱模拟的精度。首先对提高油藏数值模拟精度的主流方法进行了全面的分析,包括网格粗化方法、自适应网格加密方法和高阶格式方法。考虑到化学驱模拟的特点,本文选用高阶格式方法对化学驱模拟的精度进行改进提升。随后测试了一维、二维和三维矿场尺度的ASP三元复合驱模拟问题,结果发现模拟的精度高度依赖于所用的网格尺寸。为了获得接近收敛的结果,化学驱所需的网格尺寸远小于水驱模拟。一维化学驱中,网格越粗,表面活性剂分布越"平均化",最终采收率越低。使用二阶和三阶格式,一维、二维和三维矿场尺度三元复合驱模型测试的模拟精度均有大幅提升。使用较粗的网格及高精度格式,即可获得与细网格类似的精度。高精度格式为降低数值黏性、提高精度、降低模拟所需网格数和计算时间,提供了有效的解决办法。该方法也有助于大型油田化学驱的快速精确数值模拟、历史拟合、优化等技术的顺利实施。

三维热水驱流线油藏数值模拟

由于复杂的热耦合、较强的非线性以及用来捕捉复杂物理化学过程的小尺寸网格,热力采油数值模拟的计算成本很高。因此,业界急需快速、准确的热采模拟技术。基于流线的油藏数值模拟方法在模拟复杂地质和非均匀性强的大型油藏模拟问题方面尤其成功,而这些问题对传统的油藏数值模拟技术来说是巨大的挑战。流线油藏数值模拟是基于非均质油藏中流体沿流线流动的时间尺度往往比流线位置发生显著变化的时间尺度快得多的现象。文中探索了流线数值模拟扩展到热力采油过程模拟的可行性,在前期工作基础上,构建了自行研制的三维流线热水驱油藏数值模拟器。在一个全局时间步中,首先求解压力方程,继而追踪三维油藏中的流线,然后沿一维流线求解能量和质量的对流输运,这可显著提高模拟的计算效率。最后,将物理量映射回原始网格,并求解包括热传导在内的非对流效应。该模拟器考虑了原油温黏和流体热膨胀效应,能有效描述流体在油藏中的运动和分布状况,并通过流线将其充分的可视化。在此基础上,测试了包括高度非均质的SPE10和齐40热水驱在内的若干实际案例,并与商业热采模拟器的计算结果进行了对比。热采流线模拟器成功地通过了具有挑战的多井组的SPE10的测试,并成功地解决了真实的辽河油田齐40油藏热水驱模拟问题。结果表明,该流线模拟器能够在保证精度的同时降低计算成本,并可实现流场可视化和量化井间连通性,这对于水驱管理和油藏产量预测优化具有重要意义。其为热采流线模拟技术的发展奠定了重要的基础。在此基础上,可进而有望开发商业化的热水驱热流线模拟器。

油藏数值模拟全英文课程改革的探讨

油藏数值模拟是中国石油大学(北京)面向石油工程类专业开设的一门重要的专业选修课程。近年来,学校响应国家号召,对于本课程的全英文改革建设是学校国际化工作的重点内容。从油藏数模课程的教学现状出发,全面探究了全英文课程改革的必要性及可行性。本课程根据以往中文课程的薄弱点,设计了全新的教学大纲,采用了全英文的专业教材,丰富了课程的教学内容,探索了全新的授课模式,采取了多样化的考核体制。本课程增强了学生的专业素养,学生的最终课程考核成绩优良,取得了良好的教改成果,对高校的国际化建设起到了重要的借鉴作用。

新一代并行可扩展裂缝性油藏聚合物驱模拟器的开发

石油作为一种主要能源,在交通、工业生产以及日常生活中发挥着重要作用。大量的新技术已经被开发并用于最大化石油生产,比如聚合物驱等技术在我国得到了广泛的应用。天然裂缝油藏聚合物驱模拟对油田的可持续生产和延长油田寿命至关重要。开发了一种可扩展的并行油藏模拟器,用于使用聚合物驱技术模拟天然裂缝性油藏的石油开采,使油藏工程人员能够利用强大的并行计算机研究生产技术,优化采油过程。通过与现有的商用软件对比,数值结果验证了该模拟器的正确性和有效性。此外,数值实验也证明了该模拟器拥有良好的扩展性,它可以使用成千上万的CPU核来计算具有数亿个网格块的大规模油藏模型。