《国外稠油开采技术译文集第三集 蒸汽驱采油数学模拟研究》求取 ⇩

1.高隐蒸汽驱油模型1

摘要1

引言1

模型描述2

基本方程2

压力、比容、温度以及相对渗透性的处理2

方程等号左侧的推导3

流项的隐式处理4

生产项的隐式处理6

方程的解法7

计算工作比较8

两个油藏问题上模型的比较10

替代的蒸汽驱油模型数学处理方法17

小结27

附录30

2.考虑蒸馏和气体溶解的汽驱模拟31

摘要31

绪言31

模型描述32

压力方程34

饱和度方程35

隐式的生产率37

相对渗透率的处理38

模型结果40

WILLMAN 实验数据40

试验问题41

敏感性分析45

蒸汽注入试验46

结论48

3.蒸汽驱三维数值模拟53

摘要53

引言53

对过去的研究工作的回顾54

模型的描述54

解法55

产量项的隐式处理58

传导率和毛管力的隐式处理59

网格取向的影响60

模型的计算结果61

WILLMAN等人的实验数据61

SHUTLER的三维实验数据63

实验室试验数据64

典型的油田规模汽驱模拟65

蒸汽吞吐的例子65

油藏压力的影响66

模型需要的计算时间67

讨论和结论67

附录：热损失的计算86

4.循环注蒸汽工艺的动态程序模拟89

引言89

产油量响应模型89

焖井期压力演变91

瞬态流动模型91

动态程序模型92

术语的定义93

动态程序模型的导出94

计算情况96

结果97

油田数据的匹配97

动态程序模型的初步研究97

最佳工艺操作方案98

最佳开发方案与报道的开发方案的比较98

一个进一步研究的方向98

结论99

附录A：稳态产量方程的推导104

井筒热损失104

加热区域的温度演变105

加热半径105

稳定状态产油指数近似表达式106

产油速率的确定106

对后续循环性能的估算107

附录B：焖渗期方程的推导107

焖渗期加热区域温度演变107

油藏的压力演变107

附录C：关于瞬态产量方程的推导108

5.水和气锥进问题的数值模拟方法115

摘要115

引言115

锥进问题116

模型3--全隐式方法117

模型2--隐式产量项和传导率方法117

模型1--隐式产量方法117

三个锥进模型的一般描述117

三个模型的对比118

锥进问题研究实例118

例1--水-油模型1、模型2和模型3118

例2--三相，模型2119

例3--物理模型试验数据，模型2120

模型1和模型2的描述120

模型1122

模型2123

模型3的简要说明124

截断误差124

ADI方法和高斯消元法的比较125

结论126

6.蒸汽驱的实验研究和数值模拟研究135

摘要135

引言135

线性物理模型135

模型的微分方程136

流体流动方程136

热流动方程137

计算机程序的说明138

线性数值模型138

两维数值模型138

与试验结果对比139

线性模型的对比139

关于油的粘度140

关于相对渗透率140

关于毛管力140

讨论140

二维模型的对比140

附录A：热损失的计算144

物理模型的热损失计算144

油田情况下热损失的计算144

附录B：有限差分公式146

附录C：IMPES方法的应用147

附录D：蒸汽凝结速度148

不含自由蒸汽的格块148

含自由蒸汽的格块149

附录E：模拟计算用的参数149

引言160

摘要160

7.蒸汽驱油过程的一维三相数值模拟160

蒸汽驱油问题的数学描述161

流体流动161

热传输161

气体组分162

数值方法162

计算结果选载163

与实验结果的比较163

与其它方法的比较164

蒸汽带164

油带的形成165

时间步长控制的影响166

运行时间166

栅格布置的影响166

计算要求166

结论167

附录A：三相相对渗透率和毛细压力170

附录B：质量平衡式的求解171

附录C：能量平衡式的求解173

附录D：组分平衡式的求解174

附录E：冷凝项175

一般推导175

附录F178

8.蒸汽驱油过程的二维三相数值模拟185

摘要185

引言185

蒸汽驱油过程的数学描述185

热传输186

数值方法187

计算结果选载188

与实验结果的比较188

与一维计算的比较190

毛细压力的重要性191

垂直流体流动的重要性192

计算要求193

结论193

附录A：质量平衡式的求解195

附录B：能量平衡式的求解197

附录C：组分平衡式的求解198

附录D：冷凝项199

附录E：计算数据200

引言203

9.预测蒸汽驱油采收率的一维分析方法203

摘要203

温度阶跃的速度204

流体流动205

方案Ⅰ--蒸汽区内两相流动的非迭代求解情况205

方案Ⅱ--将蒸汽区的处理加以改进的迭代求解情况206

方案Ⅲ--方案Ⅱ的改进，即逐次修正蒸汽区纷额流动曲线208

冷区内流体流动的处理208

原油采收率210

结果211

原油采收率，最初出现的活动水211

饱和度分布曲线212

结论212

附录A：阶跃方程的推导214

附录B：蒸汽区平均速度？的推导215

10.热采过程的数值模拟217

摘要217

序言217

对以前工作的回顾218

模型的特点218

数学推导219

基本方程219

有限差分方程220

相约束222

求解方法222

饱和度方程223

LAUWERIER试验224

模型的评价224

WILLMAN等人的实验室实验226

一个高产油井的蒸汽吞吐响应228

一个低产油井的吞吐响应230

冷水驱动热油藏232

模型的计算时间233

对其他系统的推广234

结论234

附录：凝结项的计算236

引言241

原理241

基本方程和边界条件241

摘要241

11.油层和盖层间热耦合的半解析方法241

温度函数242

变分积分和欧拉方程243

n的计算243

解析法求解244

方法的评价245

试验系统的描述245

结果245

应用250

结论250

附录：误差补余函数的累积分252

欧拉方程的推导252

12.油藏数值模拟中油井格块压力的阐述257

摘要257

引言257

井格块等效半径计算259

井格块的等效半径259

等效半径的近似计算260

等效半径的精确计算261

扩展到非稳态261

扩展到气相流动263

恢复压力的数据和模拟结果的比较263

单点恢复压力的应用265

讨论266

结论266

附录A：五点井网数值解268

附录B：非稳态等效半径数值计算269

附录C：拟稳态等效半径近似计算270

利用Ei函数271

附录D：推导探测半径与关井时间的函数关系271

利用贝塞尔级数272

有效范围274

附录E：和VanPooLLen等人的数据作进一步比较274

13.原油的高温高压蒸汽蒸馏的模拟276

摘要276

引言276

在高温高压下的蒸汽蒸馏278

培格--罗宾逊(Peng-Robinson)状态方程279

原油的特性与假设的组分279

数值模拟283

模型的验证283

蒸汽蒸馏的理论曲线284

实验蒸馏曲线的对比288

平衡油藏291

组分蒸汽驱动模拟与状态方程291

不平衡油藏292

结论292

14.通过蒸馏和重力作用影响的蒸汽驱动来予测原油采收率的一种方法294

摘要294

前言294

蒸汽区和热凝结区增长的方程式295

总体热平衡295

蒸汽--液体的界面296

蒸汽区的热平衡296

求解的方法297

总加热区298

蒸汽区299

总的热损率299

热凝结区的温度分布300

注入热量变化的情况301

蒸汽蒸馏301

理论及方程式301

压力与温度的关系301

局部的质量平衡302

局部焓平衡303

不同组分的蒸发303

求解方法304

蒸汽压的变化304

水的溶解度的变化304

解的讨论304

蒸汽蒸馏效率的估计305

对蒸汽蒸馏的蒸汽效率306

对S？和S？的估计306

流体的流动308

蒸汽区308

蒸汽前缘309

热凝结区和初始温度区309

压力降310

总的计算方案312

结果和讨论312

原油的蒸汽蒸馏312

原油的蒸汽驱动313

计算要求313

结论314

附录A：蒸汽-液体界面方程319

附录B：总的热平衡方程的拉普拉斯变换解320

附录C：水的蒸汽压和溶解度变化的方程320

蒸汽压的变化320

水的溶解度的变化321

附录D：在△V中蒸汽蒸馏方程的变化321

附录E：对系数Ae和Be的估算方法322

附录F：对S？和S？的方程322

15.有限元方法用于多孔介质的瞬态流动计算323

摘要323

引言323

原理324

径向为无限系统--边界为常量流速下的流动问题328

在径向分层系统--常量边界压力下的流动问题330

在径向有限系统--边界常量流率条件下的流动问题330

径向分层系统--常量边界流率条件下的流动问题331

结果讨论332

结论334

附录335

16.计算三相相对渗透率的统计模型339

摘要339

序言339

三相相对渗透率数据的计算339

所要求的数据339

方程340

方法和统计概念的关系341

假设的基础341

沟道流动理论341

物理模型-微观液体分布341

统计方法的实验数据验证342

Corey等人的数据342

Dalton等人的数据344

Saraf数据345

17.在预热油藏中蒸汽区增长349

摘要349

引言349

理论349

有限和非零厚度的蒸汽区层350

零厚度的蒸汽区层352

应用355

结论358

附录A：注汽计算中所用的温度分布360

附录B：方程(15)的反变换362

摘要363

引言363

讨论363

注汽363

18.蒸汽吞吐的理论分析363

焖井364

采油364

热流和流体流动方程364

方程的解365

产汽366

油水比366

油层污染366

注入的热量366

结论367

油层厚度367

其它影响367

附录A：理想化的无导热模型374

附录B：不焖井375

中等压力降和大压力降的焖井375

附录C375

附录D376

19.在大气压力下脱气油的粘度-温度关系379

摘要379

引言379

方法380

关系式的使用380

结论381

关系式的评价381

20.蒸汽注入时的井筒热损失和压力降385

引言385

模型的公式385

计算结果387

油管尺寸的影响388

蒸汽注入压力、注入流率和注入时间的影响388

涂层和油管绝热的影响389

与以前模型的对比390

和油田数据比较391

结论392

冷凝蒸汽的干度394

理论394

引言394

概述394

21.蒸汽注入井筒期间的热损失394

冷却过程蒸汽的温度395

时间函数f(t)396

井筒热阻396

热损失百分比的计算397

计算过程397

结果和讨论398

影响热损失的因素398

封隔器对热损失的影响401

热损失关系式402

结论402

附录：可凝结蒸汽流过井筒时，蒸汽干度表达式的推导405

解题步骤406

计算实例406

22.计算垂直管内的两相压力降407

摘要407

引言407

泡状流407

段塞流407

过渡流408

环形雾状流408

选择研究方法的基础408

第1类408

第2类409

第3类409

结果比较409

结论412

附录A：修正的GRIFFITH和WALLIS法的描述415

附录B：流动方式的确定417

附录C：平均密度和摩阻梯度的计算417

泡状流417

段塞流418

过渡流419

雾状流419

段塞流T1的发展420

附录D：两相压力降计算实例423

23.温度对固结岩芯相对渗透率的影响427

摘要427

前言427

探测器的刻度428

探测器428

实验装置和方法428

压力测量429

泵429

压力盒和蓄液罐429

恒温箱429

步骤430

岩芯的制备430

流体431

结果的讨论和分析431

束缚水饱和度431

残余油饱和度432

各相相对渗透率432

相对渗透率比432

关于油藏工程的问题433

绝对渗透率433

达到残油饱和度情况433

结论434

24.用短时间油井试验法测定井筒污染441

摘要441

引言441

恒压注入油井试验的分析442

确定井筒污染的注入能力试验442

注入试验数据的定量分析447

双区模型的比较448

渗透率垂向有变化的岩层的注入能力试验448

结论449

附录A：单层油藏的恒压注入分析450

附录B：从降落曲线求双区渗透率453