溶解气油藏压裂井三维三相动态模拟研究

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水力压裂是油气田勘探开发过程中一项十分重要的技术措施,已广泛应用于国内外低渗透油气田的开发之中,在水力压裂施工前,需要进行压后生产动态预测以指导压裂设计及优选评价设计方案。近年来,随着各类油气藏压裂的开展和实施,对如何成功预测溶解气油藏压裂井压后生产动态成为一个有待研究的课题,本文利用数值模拟计算方法,对溶解气油藏压裂井生产动态进行了深入细致的研究,通过这项研究的开展,得到了以下几点结果及结论: (1)基于溶解气油藏压裂井压后流体渗流机理,结合多相流体渗流达西定律和物质平衡原理,建立了溶解气油藏压裂井三维油、气、水三相渗流数学模型,该模型考虑因素全面,对各种溶解气油藏压裂井压后动态描述具有广泛的适应性,为解决溶解气油藏压裂井压后动态模拟提供了理论基础。 (2)推导了溶解气油藏压裂井压后动态模拟的数值求解模型,模型采用了隐式交替求解方法,具有较好的收敛性和稳定性,该模型的建立,为溶解气油藏压裂井三维三相动态模拟提供了数值理论。 (3)通过引入非达西系数,推导了裂缝非达西渗流与地层达西渗流的渗流速度统一表达式,提出了裂缝非达西系数新的数值求解方法,与传统方法将非达西系数设定为一个常数相比,该方法可以计算沿裂缝方向不同位置点的非达西系数,这样的考虑更加符合实际情况。 (4)由于将裂缝和油藏作为一个渗流系统进行处理,研究了裂缝与油藏相匹配的网格划分问题,考虑了生产动态模拟时裂缝导流能力的时变效应,这样的考虑将保证生产动态计算更加准确,符合客观情况。 (5)提出了溶解气油藏压裂井压后动态模拟程序设计算法,利用Visual Basic 6.0语言编制了溶解气油藏压裂井生产动态数值模拟程序,这是论文最终需要得到的最重要的成果,是进行生产动态模拟计算的工具。 (6)由编制的程序,全面分析了裂缝长度、裂缝导流能力、地层渗透率、地层初始含水饱和度、地层孔隙度、井底流压、裂缝非达西流动效应和不同边界条件对溶解气油藏压裂井压后日产油量、日产水量和日产气量生产动态的影响,结果表明,不同因素对生产动态的影响程度不一样。 本项研究考虑因素全面,具有较强的实际价值和理论价值,该研究最终的完成,将解决溶解气油藏压裂井压后动态预测问题,有助于推动压裂井压后动态预测技术的向前发展和数值模拟在压裂技术中的应用。
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