Гидродинамические эффекты при двухфазной многокомпонентной фильтрации в пластах сложной структуры

• Автор: Конюхов, Владимир Михайлович
• Шифр специальности: 01.02.05
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 318 с. : ил.

1 Двухфазная многокомпонентная фильтрация в нефтяных пластах сложного строения, вскрытых горизонтальными скважинами
1.1 Двухкомпонентная фильтрация (вытеснение нефти водой)
1.1.1 Математическая модель двухфазной фильтрации
1.1.2 Численные методы расчета насыщенности и давления
1.1.3 Образование структур в двухфазных потоках
1.1.4 Фильтрация при наличии в пласте тонкой высоко
слабопроницаемой перемычки
1.1.5 Влияние расположения ГС на фильтрацию при отсутствии и наличии подошвенной воды в пласте
1.1.6 Фильтрация в зонально-неоднородном пласте, вскрытом горизонтальными скважинами
1.2 Трехкомпонентная фильтрация (полимерное заводнение)
1.2.1 Математическое описание процесса полимерного заводнения
1.2.2 О численном методе расчета концентрации загустителя
1.2.3 Структуры в двухфазных трехкомпонентных потоках
1.2.4 Сравнение процессов фильтрации и характеристик разработки пластов слоистой структуры при обычном и полимерном заводнении
1.2.5 Полимерное вытеснение в пластах слоистой структуры
с применением горизонтальных скважин
1.3 Пятикомпонентная фильтрация (гидрогелевое заводнение)
|» 1.3.1 Модель фильтрации химически реагирующих смесей
1.3.2 О разностной схеме и алгоритме расчета концентраций
гелеобразующих компонент и гидрогеля
1.3.3 Анализ структур в двухфазных пятикомпонентных потоках
1.3.4 Влияние подвижных гелевых оторочек на фильтрацищ онныс процессы в пластах сложной структуры
1.3.5 О подходах к оптимизации методов увеличения нефтеотдачи при гидрогслсвом заводнении
1.3.6 Сравнение эффективности применения методов обычного, полимерного и гидрогелевого заводнения в пластах сложной структуры

2 Двухфазная фильтрация при циклическом воздействии на нефтяные трещиновато-пористые пласты
2.1 Математические модели периодических процессов в трещиновато-пористом пласте
2.1.1 Модель двухфазной фильтрации в пластах со структурой II—то типа, образованной небольшими блоками
<* 2.1.2 Двухуровневая модель нестационарной фильтрации в
трещиновато-пористом пласте
2.2 Численные модели и алгоритмы расчета периодических процессов в трещиновато-пористом пласте
2.2.1 Численная одноуровневая модель фильтрации
2.2.2 Численная двухуровневая модель и алгоритм расчета
(» фильтрации в трещиновато-пористом пласте
<* 2.3 Результаты компьютерного моделирования

2.3.1 Анализ периодических фильтрационных процессов на
основе одноуровневых моделей
2.3.2 Оценка влияния параметров циклического воздействия
>9 на процесс вытеснения нефти из блоков в трещины с
помощью двухуровневой модели
3 Миграция тяжелых жидких загрязнений в водоносных пластах сложной структуры
3.1 Фильтрационная модель распространения сильно минерализованных неорганических растворов
3.1.1 Физическое описание процесса
3.1.2 Уравнения миграции рассола
3.1.3 Основные особенности и свойства решения
3.1.4 Постановка граничных условий
3.2 Численная модель миграции рассола и алгоритм расчета
3.3 Анализ процессов распространения рассола в водоносных пластах на основе фильтрационной модели
3.3.1 Апробация модели
3.3.2 Квазистационарные эффекты при миграции рассолов в
анизотропных водоносных пластах
3.3.3 Структурные эффекты в пластах сложного строения с регулярно расположенными слабопроницаемыми вклю-
!* пениями
3.4 Фильтрационно-диффузионная модель распространения высоко- и слабоконцентрированных соляных растворов в водоносных пластах сложного строения
3.4.1 Физическое описание и общие уравнения фильтрационно-диффузионного процесса
3.4.2 Постановка граничных условий
!* 3.5 Особенности фильтрации рассолов с учетом диффузии

Процесс двухфазной фильтрации в таких пластах сопровождается массообменными перетоками между слоями и может осложняться наличием включений и зон с различными свойствами пористой среды.
* Для повышения эффективности вытеснения нефти водой из коллекторов сложной структуры используются различного рода активные примеси, которые оказывают существенное влияние на фильтрационные потоки. Применение горизонтальных нагнетательных и добывающих скважин (ГС) еще более осложняет происходящие в пласте процессы и требует изучения вопросов о влиянии размещения скважин и их собственных параметров на процесс фильтрации и на эффективность разработки пластов.
Данная глава, отражающая материалы публикаций [26], [27], [56] - [61], [140], [143], посвящена вопросам математического моделирования двухфазной многокомпонентной фильтрации в слоисто-неоднородных и зонально-неоднородных коллекторах и исследованию влияния вышеупомянутых факторов и методов вытеснения как на гидродинамику фильтрационного про-ч цесса, так и на эксплуатационные характеристики разработки пластов.
Результаты исследований иллюстрируются на примерах плоскопараллельной фильтрации в вертикальном разрезе слоисто-неоднородного пласта и плановых течений в осредненном по толщине элементе заводнения зонально-неоднородного коллектора. Такой подход вполне оправдан, например, в типичном для практики разработки пластов случае рядной расстановки нагнетательных и добывающих ГС.
Отметим, что поскольку основной целью работы является исследование особенностей фильтрационных процессов, обусловленных сложным строением коллекторов, то горизонтальные скважины моделируются наиболее простым способом - галереями, вскрывающими те пропластки, в которых они расположены.
При проведении вычислительных экспериментов пространственные и вре-менные шаги сетки задавались в соответствии с требованиями счетной устойчивости разностных схем и необходимой точности расчетов.