碾压混凝土坝温度和应力仿真计算的非均质层合单元法

碾压混凝土坝由于施工层薄,给大坝非稳定温度和温度应力的计算带来了困难,按常规算法会有超常的解题规模和巨大的计算工作量。针对这个问题,在“非均匀单元方法”和“虚拟层合单元法”的基础上,提出的“非均质层合单元法”能够大大地降低计算规模和提高解题的效率,在理论上又较为圆满地实现了碾压混凝土坝成层非均质单元的数学处理,基本上解决了碾压混凝土坝温度应力进行精细和高效率地仿真计算的复杂问题。

基于非均质层合单元法的RCCD温控仿真研究

针对碾压混凝土坝易开裂且不易精细仿真的问题,利用目前成熟的三维非稳定温度场和应力场仿真计算理论,引用非均质层合单元法,对某水电站碾压混凝土坝溢流坝段进行温度和应力的仿真计算和分析,计算同时考虑诱导缝的影响。结果表明:非均质层合单元法能够有效模拟碾压混凝土薄层浇筑的特点,且能大幅减少前处理工作量和计算耗时;碾压混凝土坝溢流坝段设置诱导缝能够减小施工期乃至运行期的不利拉应力,对防裂有利。

用非均质层合单元法计算RCC坝温度应力

针对碾压混凝土大坝施工层薄、仿真计算规模过大的问题,介绍了非均质层合单元法。采用这个方法时,不但单元是非均质的,而且这个单元是由几个非均质升程(子非均质层)组成,也可退化成只有一个浇筑层的均质单元。这一方法不但在理论上较好地实现了碾压混凝土坝成层非均质单元的数学处理,又可大大降低计算规模,提高计算效率。该方法在高200 m级的龙滩碾压混凝土重力坝温度应力仿真计算中得到了成功应用,是解决高碾压混凝土坝复杂三维仿真分析的一条切实可行的途径。

非均质层储层参数精细解释方法

由于受测井分辨率、井眼环境等多种因素影响,大庆长垣油田部分非均质储层参数计算精度不能满足开发需求,本文充分利用0.2米高分辨测井系列技术优势,再根据孔隙度、渗透率以及目前含水饱和度等不同的影响因素,对测井资料进行分类处理,形成一套非均质层储层参数精细解释方法。通过对两口取芯井验证,非均质层储层参数计算精度有很大的提高。

非均质层油藏驱扫效率的评价

我们研究一种新的非均质层油藏的垂直驱扫效率关系，并比较有关这些评价的渗透率自相关的影响。垂直驱扫效率的关系是很重要的，因为尽管现在已有了高级的数值模拟器，但仍然需要对采收率收速地做出评价。采用化学剂驱模拟器ＵＴＣＨＥＭ计算了一口注入进和一口生产井的二维垂直剖面的垂直驱扫效率，两口井都是垂直井。

多层非均质层间窜流定量表征及开发对策

针对水驱油藏非均质储层层间窜流干扰问题,设计了多层非均质长岩心物理模型,运用阿尔奇方法计算各级渗透率岩心组沿程饱和度分布,模拟研究多层水驱生产特征及层间窜流规律,通过末端岩心饱和度变化确定窜流程度,对比不同非均质性条件下层间窜流程度的差异。结果表明:逐层启动开发方式下,层间窜流程度大幅降低,其采收率较多层并行合采提高4.12个百分点;多层并行合采时,层间渗透率差异导致的层间压力梯度会引发中低渗层向高渗层的窜流倒灌现象,层间非均质性越强,窜流现象越严重,采收率越低。“逐层合采”的开采方法可有效提高多层非均质油藏的采收率。研究成果为开发方案的制订提供了借鉴。

层间非均质含天然气水合物沉积物力学性质数值模拟研究

为探究含天然气水合物夹层的砂岩储层的力学性质及剪切破坏机理,采用离散元法制备含天然气水合物夹层的砂岩储层试样,进行了一系列双轴剪切试验。研究结果表明:当天然气水合物夹层的饱和度低于15%,且夹层厚度小于1/5时,砂岩储层整体强度降低;当水合物夹层的饱和度超过35%,含水合物夹层厚度超过1/2时,水合物夹层才能增强整个试样的强度。含水合物夹层的失效形式与上覆层和下伏层的失效形式不同,含水合物夹层的破坏主要归因于水合物颗粒与周围颗粒的胶结作用的破坏。

多层合采油藏层间非均质性表征研究

大井段多层合采开发往往面临严重的层间干扰问题,准确描述层间非均质性是解决层间干扰问题的关键。洛伦兹方法是描述层间非均质性最常用的手段,但其在开发领域适用性尚不明确。针对这一问题,运用数值模拟方法及油藏工程理论开展洛伦兹方法开发适用性研究。研究发现:洛伦兹方法表征非均质性与开发效果相关性不强,仅在局部敏感区间内对开发效果产生剧烈影响;同时,当洛伦兹系数相等时,曲线形状对开发效果也有影响,但传统方法无法有效表征。因此,对洛伦兹方法进行了修正,并对修正方法开展了物理模拟实验及油田数据验证。实验结果表明:修正后大大扩展了洛伦兹系数的敏感区间,使得水驱开发效果与洛伦兹系数之间的相关性显著增强。实例应用表明:修正前后,KL-A区洛伦兹系数与采收率相关系数从0.48增至0.87,KL-B区相关系数从0.74增至0.87,可见层间非均质性与开发指标的相关性显著增强。

层间非均质性注水堵塞规律实验研究

为研究油藏注水开发因层间非均质性所引起的堵塞规律,利用人造岩心模拟地下实际储层,结合油田生产实际,通过驱替不同水质的注入水驱替实验,研究了不同水质注水开发时在具有一定层间非均质性的储层的影响。结果表明,储层的渗透率在经过不同水质的注水开发后发生了相应的变化,其中具有一定的变化规律。该研究对储层层间非均质性强的油田的注水开发具有一定的指导意义。

平板载荷试验推算单层均质土地基沉降方法探讨

原位试验中的平板载荷试验是评估地基承载力和沉降特性最为可靠的一种方法,但受限于载荷板的尺寸,该试验的影响深度较小,当建筑基础的尺寸较大时,地基应力影响范围内为多层土,仅通过平板载荷试验无法反映建筑基础的实际沉降。文中旨在探讨传统土力学中地基沉降计算方法的局限性与改进方法;通过对室内侧限压缩试验曲线计算地基沉降的分析,结合现场压板载荷试验的实际沉降过程,揭示两者之间的差异,并利用平板载荷试验推算单层均质土地基沉降的适用性。

非均质多孔盐水层中超临界CO_2的注入压力与饱和度分布特性

为了研究盐水层孔隙结构特性对CO2注入过程的影响,采用对数正态分布的随机分布孔隙率表征地下盐水层的非均质孔隙特性,引入与盐水层中局部温度和局部压力相适应的CO2密度和黏度,建立了超临界CO2-盐水体系的两相流驱替过程数学模型。通过数值模拟研究了超临界CO2注入的过程参数和盐水层特性对CO2注入特性和盐水层中饱和度分布的影响。研究表明:CO2的注入压力主要与盐水层的深度和盐水层的体积平均孔隙率有关,而受盐水层孔隙率分布的影响较小;盐水层的孔隙率分布特性对CO2饱和度分布影响非常显著;在盐水层总容积相同的条件下,深层盐水层的CO2存储容量比浅层盐水层的小,且注入压力大;在CO2封存过程中,应选择合适的注入速率,最大限度地提高盐水层封存容量的利用率。本文的计算方法和分析结果为超临界CO2的地下封存过程和注入后的评估方法等提供了计算方法和理论依据。

层间非均质大型平面模型水驱波及系数室内实验研究

为认清层间非均质性油藏注水开发动态波及过程,依据中原油田的非均质特征,制作了层间非均质大型平面物理模型。通过室内三维物理模拟驱油实验,量化研究了正韵律高含水油藏地质模型不同注入体积及不同驱替压差下含油饱和度与波及系数的变化特征。结果表明,层间非均质模型三层的动用程度存在明显的差异;动用程度与储层渗透率正相关。当注入体积从0.10 HCPV提高到1.15 HCPV时,高渗层波及效率从36.73%变化到100%,中渗层从24.49%增大到76.60%,而低渗层仅从14.24%变化到44.90%。驱替压差提高时,对低渗层的采出程度提高幅度远大于高渗层。通过后期分层调整措施,可以提高中、低渗层的采出程度,层间调整是层间非均质油藏改善开发效果的有效措施。

利用多种参数定量评价储层层间非均质性——以尚店油田为例

以往一般采用单项参数或者将各层的储层参数罗列在一起评价储层层间非均质性,未将多参数有机地结合起来,形成“量”的概念,因此,有必要对传统方法进行发展和创新。本文应用多种储层参数,求取其综合评价值,采用数理统计方法,定量地评价了储层层间非均质性。采用该方法的描述结果与已取得的地质认识是相符的。

层间非均质性对特低渗油藏注水开采的影响

层间非均质性是影响油藏开发效果最重要的地质因素之一。利用人工压制的特低渗3层非均质储层模型与并联模型，进行了4组恒速水驱开采实验。实验结果表明：按中、高渗油藏组合层系的原则来组合特低渗油藏层系时，层间矛盾非常突出。高渗层段最先吸水，当压力梯度接近最大值时，低渗层段才开始吸水。随后，注水压力趋于稳定或者下降，低渗层段停止吸水。低渗层位吸水时间很短，吸水量很少，采收率很低。油层厚度大隔夹层发育的特低渗油藏组合层系时，应更加严格地控制层间渗透率级差，才能使低渗层得到动用。隔夹层不发育、油层厚度不大的油藏，水驱后应当对高渗层或者高渗条带进行深部封堵，以启动中、低渗层段中的原油为主，才能进一步提高油藏的采收率。

多层非均质油藏开发指标预测方法

考虑多层油藏层间非均质性和启动压力梯度的影响,基于Buckley-Leverett水驱油理论推导并建立一种多层油藏开发指标预测方法。该方法根据各层的有效注采压差和渗流阻力动态劈分各层的注水量,采用物质平衡原理和水驱油理论预测各小层的开发动态,可以定量刻画多层油藏合注时,各层有效注采压差和供液能力随时间的变化规律。实例分析表明,该方法可真实反映多层油藏实际生产时,高渗层产液比例越来越大,层间矛盾越来越严重等生产特征,可以用于指导油田进行分层注水等生产措施。

多层非均质油藏注聚合物井吸水指数预测模型研究

吸水指数是注入井注入能力的主要表征参数,是影响聚合物驱油效果的重要因素之一,准确预测注聚合物井的吸水指数尤为重要。基于聚合物驱溶液的非牛顿流体性质和非活塞驱替特征,将注采井间的区域划分为聚合物溶液区、油墙区、油水混合区,确定聚合物溶液前缘和油墙前缘的含水饱和度方程;结合等值渗流阻力法,得到注采井间的渗流压差;考虑纵向多层非均质性的影响确定各层的分流量,根据吸水指数的表征形式建立不稳定渗流条件下的多层聚合物驱吸水指数预测模型。利用室内实验数据和渤海油田注聚合物井资料对该模型进行了对比验证,结果表明,该模型具有较高的准确性,平均计算误差为10%。该研究可为聚合物注入量的合理设计及现场注聚合物井的生产管理提供指导。

层间非均质砂层石油运移和聚集模拟实验研究

层间非均质砂层石油运移和聚集二维模拟实验证实 ,在各种因素的影响下 ,各砂层的油水分布范围和油水界面存在着很大的差异 ,层间非均质性对砂层的油水分布和含油饱和度起着至关重要的作用。由于层间非均质性的存在 ,可以使高渗透率的砂层为好油层 ,而渗透率相对较低的砂层为差油层 ,甚至为水层。当砂层上倾方向不存在封堵条件时 ,存在着使某些砂层含油范围和含油饱和度发生变化的注油速率临界值。若注油速率小于该临界值 ,无论注油量多大 ,该砂层也不能成为含油层 ,只能成为油水同层或水层 ;反之 ,可以成为含油层。当油气沿高渗透砂体和开启性断层从下部进入上部并充注其侧面的储层时 ,由于浮力的作用 ,油气并不一定进入下部渗透率最大的砂层 ,而是优先进入上部渗透率较高的砂层 ,从而出现渗透率较高的砂层含油饱和度最高 (为含油层 ) ,而渗透率最高的砂层含油饱和度反而较低 (为油水层 )

层间非均质砾岩油藏水驱油模拟实验

针对砾岩油藏层间非均质性强,开采过程中层间矛盾突出,剖面动用差异大,油藏整体采收率低的特点,以新疆油田七区克上组砾岩油藏为例,开展了不同非均质程度模型恒压水驱油实验。结果表明:同一组并联水驱油实验中,渗透率越高的岩芯越先启动,含水率上升越快,无水采收率越低,驱油效率越高;层间渗透率级差越大模型驱油效率越低,与高渗岩芯相对渗透率级差大于8的岩芯并联驱替不能启动;粗砂岩和含砾粗砂岩等单模态或双模态孔隙结构岩芯驱油效率较高,砂砾岩和砾岩等复模态孔隙结构岩芯驱油效率较低;增大并联模型驱替压差后中低渗岩芯驱油效率增大,含水率上升速度加快。

多层非均质油藏聚水同驱物理模拟实验研究

针对多层非均质油藏同步进行聚合物驱和水驱的开发方式,通过物理模拟实验的手段研究不同注入压力比例条件下的水聚接触带的分布、平面及纵向含油饱和度分布、聚水同驱的阶段采出程度及不同位置生产井的含水率变化特征。实验结果表明,多层非均质油藏水聚同驱时,维持注水区域压力与注聚区域压力相等可以获得较好的开发效果,对于指导相似油田聚水同驱的现场应用具有一定的指导意义。

无烟煤均质滤层过滤技术试验研究及工程应用

本文介绍了无烟煤均质滤层过滤技术试验研究内容和结果，简略阐述了滤速与产水量的关系、滤料粒度对过滤效能的影响、Ｌ／ｄ值的重要性以及为保证滤层均质状态的气水反冲洗过程，还介绍了北京市第九水厂二期无烟煤均质滤层滤池的主要设计参数和生产运行测定结果．