Гидродинамическое моделирование пластовых систем на основе метода линий тока

• Автор: Сидельников, Константин Анатольевич
• Шифр специальности: 05.13.18
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Ижевск
• Количество страниц: 214 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение

Условные обозначения.

1. Проблема повышения эффективности компьютерного моделирования пластовых систем.

1.1. Исходная информация для моделирования нефтяных месторождений

1.2. Этапы создания трехмерных геологогидродинамических моделей нефтяных месторождений

1.3. Проблема компьютерного моделирования месторождений.

1.4. Технологии повышения эффективности компьютерного моделирования нефтяных месторождений

1.4.1. Технология обработки с массовым параллелизмом

1.4.2. Решение матричных уравнений алгебраическим многосеточным методом

1.4.3. Параллельное моделирование местороэсдений.

1.4.4. Моделирование на базе методов линий тока.
1.5. Постановка цели и задач исследований.
2. Теоретические аспекты математического моделирования пластовых систем.
2.1. Моделирование пористой среды.
2.1.1. Понятие пористой среды.
2.1.2. Алгоритм генерация неоднородного поля проницаемости индекс неоднородности.
2.2. Уравнения многофазной многокомпонентной фильтрации флюидов.
2.2.1. Определяющие уравнения фильтрации флюидов
2.2.2. Представление в гиперболической форме МР5формулировка
2.2.3. Транспортные уравнения для многомерного потока
2.3. Аналитические решения транспортных уравнений для одномерного потока
2.3.1. Транспортные уравнения для одномерного потока
2.3.2. Уравнения в случае чистой конвекции.
2.3.3. Начальные и граничные условия.
2.3.4. Аналитическое решение задачи Римана двухфазная фильтрация несмешивающихся флюидов
2.3.5. Аналитическое решение задачи Римана двухкомпонентная двухфазная фильтрация флюидов.
2.3.6. Аналитическое решение задачи Римана дисперсионно конвективное уравнение
2.4. Численные решения транспортных уравнений для одномерного потока.
2.4.1. Классические разностные схемы.
2.4.2. Численные ТУйметоды высокого разрешения
2.5. Численное решение уравнения для давления.
2.5.1. Численное представление уравнения для давления
2.5.2. Учет членовисточников
2.6. Метод линий тока и связанные с ним модели
2.6.1. Определение поля распределения общих скоростей
2.6.2. Трассировка линий тока
2.6.3. Параметр времени пролета ТО7.
2.6.4. Преобразование координат для линий тока.
2.6.5. Система с мноэюеством скваосии.
2.6.6. Отображения одномерных решений на основную сетку
2.6.7. Пропущенные блоки.
2.7. Полученные результаты и выводы
3. Гидродинамическое моделирование с аналитическим и численным отображениями одномерных решений вдоль линий тока
3.1. Визуализация потока флюидов с помощью линий тока
3.2. Аналитическое отображение одномерных решений вдоль линий тока.
3.2.1. Фильтрация меченой жидкости
3.2.2. Несмеишвающаяся двухфазная фильтрация
3.3. Численное отображение одномерных решений вдоль линий тока.
3.3.1. Восстановление начальных условий вдоль линий тока.
3.3.2. Фильтрация меченой жидкости
3.3.3. Двухкомпонентная двухфазная фильтрация.
3.4.1Многоскважинные системы.
3.4.1. Системы с постоянными режимами скважин.
3.4.2. Системы с переменными реосимами скважин.
3.5. Полученные результаты и выводы
4. Развитие метода линий тока и его применение в процессе комплексной интерпретации данных.
4.1. Развитие метода линий тока для учета разномасштабной природы многофазной фильтрации
4.1.1. Влияние массовых сил.
4.1.2. Влияние сил поверхностного натяжения.
4.1.3. Учет сэ1С1шаемости флюидов.
4.1.4. Моделирование сложных процессов вытеснения.
4.2. Области применения симуляторов на базе метода линий тока
4.2.1. Основные преимущества метода линий тока
4.2.2. Симбиоз МКР и принципов моделирования
4.2.3. Ремасштабирование и осреднение моделей.
4.2.4. Адаптация по истории разработки месторождения
4.2.5. Показатели размещения скважины
4.3. Полученные результаты и выводы.
Заключение
Список литературы


Моделирование месторождений стало базой, позволяющей решить текущие задачи нефтяников выбрать технологию бурения конкретной скважины, определить необходимое геологотехнологическое мероприятие ГТМ. Развитие технологий построения моделей в мире стимулируется увеличением объема используемой геологогеофизической и промысловой информации, усложнением геологического строения изучаемых залежей, необходимостью системного моделирования месторождения как единого объекта, с учетом неоднородного строения коллекторов, пластов, залежей и динамических процессов, происходящих при их эксплуатации. Рис. Для построения модели пластаколлектора используются математические уравнения, имитирующие различные режимы потока нефти, газа и воды внутри продуктивного пласта. При этом пласт представляют в виде сетки из дискретных блоков рис. Прогнозирование геологической и гидродинамической моделей нефтяной или газовой залежи, проектирование оптимального расположения эксплуатационных скважин базируется на комплексном подходе к интерпретации геологической, геофизической, петрофизической и промысловой информации. Современная практика моделирования пластов систем состоит из использования сначала статической информации первые три источника приведенных выше и затем только применение динамических данных отдельно последний источник. Для объединения первых трех источников данных используется модель с высоким сеточным разрешением. Для интеграции в модель динамической информации требуется множественное воспроизведение гидродинамического процесса движения жидкостей в пласте. Однако во многих случаях это не может быть достигнуто, используя такую высокодетализированную модель, изза вычислительных ограничений. Поэтому такая модель усредняется до модели с крупной расчетной сеткой. Динамическая информация затем используется путем определенной модификации подобной осредненной модели 8. Вычисленная эксплуатационная характеристика уровень добычи месторождения сравнивается с полученными данными до тех нор, пока не будет получена картина изменения во времени добычи нефти или газа, совпадающей с реальной . Обычно процесс получения адаптации модели по истории разработки месторождения требует многочисленных циклов итераций. Полученная согласованная модель затем используется для прогнозирования производительности месторождения и сравнения разных стратегий последующей его разработки. На сегодняшний день достигнуто немало успехов в геостатистических методах в плане построения реалистичных моделей месторождений. Существующие модели представляют собой сетки, содержащих десятки миллионов блоков. Поскольку получение полностью детерминированной информации о подповерхностных пластах затруднено, инженеры и геологи используют стохастическое описание продуктивных пластов коллекторов. В результате использования множеств изображений блоков участков коллектора, согласующихся со скважинными данными, каждая модель будет содержать очень большое число блоков сетки . Этапы создания трехмерных геологогидродинамических моделей нефтяных месторождений
Известно, что в основе принятия большинства успешных решений по разработке месторождений лежит глубокое понимание его строения рис. Самым эффективным способом достижения такого понимания является построение и использование компьютерных моделей месторождений . Собственно компьютерное моделирование можно разделить на геологическое моделирование построение подробной геологической модели месторождения, используя различные базы данных, и гидродинамическое моделирование построение адресной постояннодействующей модели месторождения, на основе математических уравнений фильтрации, описывающих физические явления процессов, протекающих в пласте. Создание постоянно действующей геологотехнологической модели ПДГТМ диктуется временем. I ентр корпоративных решений ЦКР по разработке не принимает к рассмотрению технологические документы без ПДГТМ. А с года создание ПДГТМ включается в лицензионное соглашение освоения и разработки месторождений. Вод. Га нефть
Огранич. Огранич. Рис. Рис. Размещение рвзведонч. Сокращение количества бурен неэффективных эксплатаихотых схважин . Снижение себестоимости и капчтагьных вложегй при освоних мзеторохдений
Сейсмический. Рис.