考虑井网格影响的油水两相低渗油藏数值模拟

doi:10. 3863/j. issn. 1674 – 5086. 2013. 05. 011

摘要/Abstract

摘要：

考虑流体在低渗透油藏流动过程中启动压力梯度的影响，建立了三维油水两相油藏数值模拟数学模型；基于
拟稳定渗流理论，推导了考虑启动压力梯度影响的油藏数值模拟定井底压力、定产油量和定产液量条件下的内边界条
件；通过全隐式差分格式建立了低渗透油藏数值模拟数值模型，并采用预处理共轭梯度法进行了求解。计算结果表
明，启动压力梯度对低渗透油藏的压力场有明显的影响，定产条件下，启动压力梯度越大则压力变化越剧烈，压降的影
响范围越大。井–网格条件对油藏压力场的影响不明显，但对井底压力影响较大，定产条件下，启动压力梯度越大，则
井底流压越低。

关键词: 低渗透油藏；井&ndash, 网格影响；启动压力梯度；数值模拟；边界条件

Abstract:

A mathematical model for numerical simulation of 3D water-oil two phase reservoir is established with consideration
of the influence of start-up pressure gradient，and the inner boundary conditions are derived based on the pseudo stable seepage
theory，in the process of which fixed flow pressure，fixed oil production rate and fixed liquid production rate are taken into
consideration. Then by full implicit finite difference scheme，corresponding numerical model is established and solved by
pretreatment conjugate gradient method. The calculation results show that start-up pressure gradient has obvious effect on
pressure field in low permeability reservoirs；in case of fixed oil production，the bigger start-up pressure gradient is，the more
severely pressure changes and the larger pressure drop range is. The effect of well-grid conditions on pressure field is not
obvious，but its effect on well flow pressure is obvious；in case of fixed oil production rate，with the increase of start-up
pressure gradient well flow pressure drops.

Key words: low-permeability reservoirs, well-grid influence, starting pressure gradient, numerical simulation, boundary
conditions

王建忠，姚军，王伟. 考虑井网格影响的油水两相低渗油藏数值模拟[J]. 西南石油大学学报(自然科学版), DOI: 10. 3863/j. issn. 1674 – 5086. 2013. 05. 011.

Wang Jianzhong, Yao Jun, Wang Wei. Numerical Simulation of Oil-water Two-phase Flow in Low Permeability
Reservoirs Considering Well-grid Influence[J]. 西南石油大学学报(自然科学版), DOI: 10. 3863/j. issn. 1674 – 5086. 2013. 05. 011.

0
/ / 推荐

导出引用管理器 EndNote|Ris|BibTeX

链接本文: http://journal15.magtechjournal.com/Jwk_xnzk/CN/10. 3863/j. issn. 1674 – 5086. 2013. 05. 011

http://journal15.magtechjournal.com/Jwk_xnzk/CN/Y2013/V35/I5/81

参考文献

[1] 黄延章. 低渗透油层渗流机理[M]. 北京：石油工业出

版社，1998

[2] 黄远智. 低渗透岩石非线性渗流机理与变渗透率数值

方法研究[D]. 北京：清华大学，2006：95–109．

[3] 李中锋，何顺利. 低渗透储层非达西渗流机理探讨[J].

特种油气藏，2005，12（2）：35–38.

Li Zhongfeng，He Shunli. Non-Darcy percolation mechanism

in low permeability reservoir[J]. Special Oil & Gas

Reservoirs，2005，12（2）：35–38.

[4] Al-Deeb M，Bloch G，El-Abd S，et al. Fully integrated

3d-reservoir characterization and flow simulation study：

A field case example[C]. SPE 78510，2002.

[5] Belhaj H A，Agha K R，Butt S D，et al. A comprehensive

numerical simulation model for non-Darcy flow including viscous，inertial and convective contributions[C]. SPE

85678，2003．

[6] 李爱芬，刘敏，张化强，等. 低渗透油藏油水两相启动

压力梯度变化规律研究[J]. 西安石油大学学报：自然

科学版，2010，25（6）：47–50，54.

Li Aifen，Liu Min，Zhang Huaqiang，et al. Experimental

study on threshold pressure gradient of oil-water twophase

seepage in low permeability reservoirs[J]. Journal of

Xi’an Shiyou University：Natural Science Edition，2010，

25（6）：47–50，54.

[7] 邓英尔，刘慈群. 两相流体非线性渗流模型及其应

用[J]. 应用数学和力学，2003，24（10）：1049–1056．

Deng Ying′er，Liu Ciqun. Mathematical model of twophase

fluid nonlinear flow in low-permeability porous

media with applications[J]. Applied Mathematics and Mechanics，

2003，24（10）：1049–1056．

[8] Su H J，Aramco S. A three-phase non-Darcy flow formulation

in reservoir simulation[C]. SPE 88536，2004.

[9] 刘金玉，王殿生，刘柏林，等. 低渗低饱和砂岩水驱油

过程中含水率变化规律研究[J]. 西安石油大学学报：

自然科学版，2011，26（1）：37–41.

Liu Jinyu，Wang Diansheng，Liu Bolin，et al. Study on

the variation law of the water-cut of low-permeability lowsaturation

sandstone reservoirs in water displacing oil[J].

Journal of Xi′an Shiyou University：Natural Science Edition，

2011，26（1）：37–41.

[10] 于荣泽，卞亚南，周舒，等. 大45 超低渗透油藏非线

性渗流数值模拟[J]. 西安石油大学学报：自然科学版，

2012，27（1）：42–46.

Yu Rongze，Bian Yanan，Zhou Shu，et al. Numerical simulation

of nonlinear seepage in Da 45 super-low permeability

reservoir[J]. Journal of Xi′an Shiyou University：

Natural Science Edition，2012，27（1）：42–46.

[11] 刘同敬，姜汉桥，杨庆军，等. 低渗透油藏近井地带单

井渗流模型研究[J]. 石油天然气学报，2007，29（3）：

111–114．

Liu Tongjing，Jiang Hanqiao，Yang Qingjun，et al. Nearwellbore

percolation model used in low permeability

reservoirs[J]. Journal of Oil and Gas Technology，2007，

29（3）：111–114．

[12] 韩洪宝，程林松，张明禄，等. 特低渗油藏考虑启动压

力梯度的物理模拟及数值模拟方法[J]. 石油大学学报：

自然科学版，2004，28（6）：49–53．

Han Hongbao，Cheng Linsong，Zhang Minglu，et al.

Physical simulation and numerical simulation of ultra-low

permeability reservoir in consideration of starting pressure

gradient[J]. Journal of the University of Petroleum，China，

2004，28（6）：49–53

[13] 李莉，董平川，张茂林，等. 特低渗透油藏非达西渗流

模型及其应用[J]. 岩土力学与工程学报，2006，25（11）：

2272–2279.

Li Li，Dong Pingchuan，Zhang Maolin，et al. Non-Darcy

seepage model of extra-low permeability oil reservoir and

its application[J]. Chinese Journal of Rock Mechanics and

Engineering，2006，25（11）：2272–2279.

[14] 赵国忠. 变启动压力梯度三维三相渗流数值模拟方

法[J]. 石油学报，2006，27（增刊）：119–123，128.

Zhao Guozhong. Numerical simulation of 3D and threephase

flow with variable start-up pressure gradient[J].

Acta Petrolei Sinica，2006，27（S）：119–123，128.

[15] Peaceman D W. Interpretation of well-block pressures in

numerical reservoir simulation with nonsquare grid blocks

and anisotropic permeability[C]. SPE 10528，1983.

[16] 王新海，夏位荣. 各向异性地层井格块等效半径的计

算方法[J]. 江汉石油学院学报，1993，15（3）：119–120.