考虑气水两相流动的页岩气井压裂-生产一体化数值模拟

基于位移不连续法和离散裂缝统一管网模型,采用顺序迭代数值模拟方法,构建了考虑气水两相流动的页岩气井压裂-生产一体化数值模型。模型考虑了天然裂缝、基质物性对压裂过程的影响,且直接将压裂后地层压力及含水饱和度分布用于后续焖井、生产模拟,可以更准确地实现压裂-生产一体化模拟。模拟结果表明:储层物性参数对裂缝扩展有较大影响,合理预测压裂结束后地层压力及储层流体分布是准确预测页岩气井产气量、产液量的关键;相较于常规方法,提出的模型同时考虑压裂对基质压力及含水饱和度的影响,可以更准确地模拟产水量、产气量。将建立的模型应用于实际页岩气压裂水平井的压裂-生产一体化模拟,模拟结果与实际生产数据吻合程度较好,验证了模型的准确性。

姿控发动机内流场及高空羽流流场的DSMC一体化数值模拟

通过引入“平衡抽样方法”有效解决了DSMC求解近连续流区所遇到的碰撞项计算效率问题 ;对于过渡流及自由分子流区 ,构造了适合于DSMC仿真的分子碰撞传能模型并配置了一种光滑过渡以减少误差的权函数。在此基础上首次实现了对姿控发动机喷管内流场及包括倒流区在内的高空羽流流场的DSMC方法一体化数值模拟。

二氧化碳驱替与埋存一体化数值模拟

目前数值模拟无法同时计算CO_(2)在油、气、水相中的分配及水相中溶解CO_(2)对储层物性的影响。针对该问题,应用CO_(2)驱替与埋存一体化数值模拟,通过耦合油气两相闪蒸、CO_(2)在水中的溶解和溶蚀作用,同时模拟CO_(2)在油气水三相中的分配、溶解CO_(2)对储层物性的影响、CO_(2)驱油与埋存全过程。研究结果表明:CO_(2)溶于地层水后形成碳酸溶蚀岩石,导致储层渗透率增加,作用时间越长,溶蚀效果越明显;CO_(2)在水相中的溶解和溶蚀作用对累计产油量和CO_(2)埋存量均有影响,在研究CO_(2)驱替与埋存问题时需要同时考虑溶解和溶蚀作用,才能反映生产实际。对濮城油田沙一下储层进行数值模拟研究,证明了CO_(2)驱替与埋存一体化数值模拟方法准确。该研究对CO_(2)驱油与埋存项目的方案设计和CO_(2)埋存潜力评价具有借鉴和指导作用。

多种驱油方式数值模拟一体化应用

大庆油田目前驱油方式有3种,分别是水驱、聚合物驱、三元复合驱。为实现不同驱替方式数值模拟的数据衔接,以萨中开发区北一区断西西块为研究区,以二类油层萨Ⅱ10—萨Ⅲ10为研究对象,利用多套模拟软件完成了水驱、聚驱阶段的历史拟合,并对聚驱多套方案进行了优选,对三元复合驱的驱油效果及开发指标进行了预测,建立了一套数值模拟一体化应用新方法。北一区断西西块的数值模拟一体化应用成果表明,多种形式的油藏数值模拟结果,为剩余油分析提供了丰富的基础资料,为措施优化提供了充分依据,还为水驱、聚合物驱、三元复合驱一系列方案优选及开发指标预测提供了有效平台。

油藏地质建模与数值模拟一体化内涵及发展趋势

地质建模与油藏数值模拟是现代油藏研究与管理的重要工具,推动建模—数值模拟一体化技术发展与应用对油气藏高效开发具有重要意义。通过阐述建模—数值模拟学科的形成、发展及深度融合的历程,剖析了建模—数值模拟一体化在理念、流程、算法和应用上的内涵,分析了建模—数值模拟一体化关键技术发展趋势。地质建模技术要向地震多信息驱动、多点统计学新算法、地质过程模拟、人工智能技术等方面继续探索;数值模拟技术要更加注重多相多组分多场耦合、物理化学渗流、全油藏一体化模拟、人工智能自动历史拟合等方向的深化研究。提出了实现建模—数值模拟一体化的主要做法,包括搭建一体化软件平台、建立规范流程标准、发挥示范引领作用以及大力培养复合型人才;并认为多维多尺度数据同化、构建油气藏开发大模型以及数字孪生是建模—数值模拟一体化的未来发展趋势。

机翼-机身-挂架-短舱复杂流场数值模拟

本文采用分区搭接网格技术,对机翼/机身/挂架/短舱复杂组合体进行网格分布,通过分析计算网格对结果的影响,探讨了网格的划分。基于Roe的近似黎曼解的方法,采用S-A湍流模型,通过求解N-S方程,对该组合体外流场/发动机短舱内流场进行一体化数值模拟,与相应风洞实验数据进行了比较与分析,取得了与实验数据较为吻合的结果。与无发动机短舱的组合体的气动特性进行比较,分析了短舱对翼身组合体的气动干扰。

基于FDTD的时域混合方法及其在天线前门耦合数值模拟中的应用

强电磁脉冲环境下的平台-机载天线一体化耦合计算属于典型多尺度时域电磁计算问题,采用传统的FDTD方法数值模拟时,由于精细结构的存在导致网格量巨大,计算效率低下。介绍了一种将非均匀FDTD方法与细导线FDTD方法以及多网格集总元件FDTD方法相结合的时域混合方法,能够有效降低计算开销,结合并行计算技术,快速计算得到天线端口上耦合产生的瞬态电压和电流响应,并将该方法成功应用于无人机平台-天线一体化前门耦合数值模拟中。

裂缝性油藏地质建模与数模一体化技术的研究与应用——以锦州25-1南油田太古界潜山油藏为例

针对锦州25-1南太古界潜山油藏裂缝发育和非均质性强的特点,采用裂缝性油藏地质建模与数模一体化技术,对裂缝性油藏描述及开发方案影响因素进行了研究。在建立构造模型网格的基础上,对基质和裂缝系统分开建模,并首次引入离散裂缝网格建模技术,建立起反映裂缝性油藏地质特征的双重孔隙介质模型,并对地质建模中的不确定性因素影响开发效果开展了数值模拟研究,在此基础上,提出了水平井潜山优化开发方案。该方案现场实施效果表明,裂缝性油藏地质建模与数模一体化技术在锦州25-南潜山油田取得了较好的开发效果。

冲压发动机进气道和掺混段节流特性数值研究

为了研究冲压发动机进气道和掺混段节流特性及其内部的复杂流动,以同试验进行对比,采用二阶迎风隐式TVD格式,内外流分区求解可压缩N S方程,数值模拟弹体,进气道和掺混段一体化通气模型复杂流场。进气道为"X"型布局二元双楔平面压缩混压式进气道,掺混段为圆形截面。计算了掺混段出口反压比pt pt∞=3 5～5 5,总压恢复系数σ,流量系数φ及流场情况。同风洞试验结果比较表明:计算结果较为合理。通过对计算结果的分析,定性讨论了该冲压发动机的节流特性和掺混段内部复杂流动状况。