边界元理论在复杂边界油藏部分射孔井渗流中的应用

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渗流力学的理论应用及其前沿研究

P WD ( u) =
u{
f ( u) u K 1 (
K 0 ( f ( u) u) + S f ( u) u K 1 ( f ( u) u) f ( u) u) + C Du [ K 0 ( f ( u) u) + S f ( u) u K 1 (
f ( u) u) ] }
.
( 1)
1264
中国科学技术大学学报
第 10 期
渗流力学的理论应用及其前沿研究
1263
视. 与此相关的还有农田水利、土壤改良、沿海及盐湖周围的防盐碱化、水库蓄水对周围环境的影响和水库诱发地震、地面沉降控制等. 工程渗流工程渗流是指各种人造多孔介质和工程装备中的渗流. 在国民经济和国防建设中有着广泛的应用 , 涉及化工、冶金、机械、建筑、环保、水工建筑、轻工食品以及原子能等各个工程领域. 其中比较大型的工程有水坝的建设、防渗和其他水工建筑 , 地下储气库工程 , 铀矿等资源的地下沥取以及核废料的深地质处理 , 广泛应用于多种空间飞行器和某些地面工程的温控热管的研究设计 , 以及微机械, 特别是纳米机械中的渗流等 . 生物渗流生物渗流是指动植物体内流体的流动. 人和动物的主要器官 , 如肾、肺、肝和胆的某些系统, 以及心血管和脑血管系统都是多孔介质, 血液和淋巴液循环 , 呼吸以及关节润滑等渗流问题是生物渗流的主要内容 , 其中包含非牛顿流体在多重介质中的流动的复杂问题 . 研究表明: 植物的根、茎、叶也是多孔介质 , 植物体内水分、糖分和气体的输运过程都属于生物渗流的范畴. 生物渗流的深入研究对生命科学、生物医学工程、疾病防治以及农林牧业的发展将具有不可估量的促进作用 . 为适应各方面应用的需要 , 近年来国内外在渗流的理论研究方面也取得了一定的进展, 提出了各种理论模型和研究方法, 包括逾渗理论、 Bo lt zmann 格子气法、分形理论、热流固耦合以及混合物理论和微极理论等等. 对不同的实际问题, 应用不同的理论和方法进行处理 .

用边界元法分析油藏不稳定渗流问题

用边界元法分析油藏不稳定渗流问题
刘青山;段永刚;陈伟;岳建伟
【期刊名称】《试采技术》
【年(卷),期】2004(025)002
【摘要】油藏几何形状对井底压力动态响应有显著的影响.常规的解析方法只能解决一些简单、规则形状的问题.对于非规则形状的问题,边界元法是有效手段之一.它具有降维、计算速度快、精度高以及求解内点方便等特点.根据边界元理论推导了任意形状油藏不稳定渗流的计算方法,并将其计算结果与常规解析方法求解结果相比较.边界元法在油藏数值模拟和试井领域有广阔的应用前景.
【总页数】3页(P1-3)
【作者】刘青山;段永刚;陈伟;岳建伟
【作者单位】西南石油学院,成都,610500;西南石油学院,成都,610500;西南石油学院,成都,610500;西南石油学院,成都,610500
【正文语种】中文
【中图分类】TE3
【相关文献】
1.用边界元法分析油藏不稳定渗流问题 [J], 刘青山;段永刚;陈伟;张奎;岳建伟
2.不等厚分形复合油藏不稳定渗流问题的数学模型及压力特征 [J], 向开理;李允;李铁军
3.分形油藏不稳定渗流问题的精确解 [J], 同登科;葛家理
4.边界元法求解侧钻井不稳定渗流数学模型 [J], 唐洪俊
5.低渗透矩形油藏不稳定渗流压力动态分析 [J], 刘海龙
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渗流模拟与应用分析

渗流模拟与应用分析渗流是指在多孔介质中，流体通过介质内的孔隙进行渗透、渗漏和扩散的现象。

在地质工程、环境科学、石油勘探开发等领域中，渗流模拟是一种非常重要的工具，可以帮助人们更好地了解多孔介质中的流动规律和规律，并且为相关工程的设计和优化提供参考。

渗流模拟方法尽管多孔介质的物理特性和流动规律比较复杂，但是从理论上来说，可以用一些基本的物理方程来描述渗流的过程。

常见的渗流模拟方法包括：有限元法、有限差分法、边界元法和蒙特卡洛模拟等。

其中，有限元法是一种较为常用的模拟方法。

其基本思想是将区域分成无数个节点，用线性方程组模拟节点之间的关系。

通常可以用矩阵计算方法来解决方程组，从而得到渗流场的数值结果。

此外，有限差分法也是一种比较常见的方法，它不需要事先将区域划分成节点，而是在每一个网格点上设一个方程，用近似公式来求导数，进而计算出渗流场的数值结果。

渗流模拟应用分析地下水资源勘探与管理地下水是人类生产和生活的重要资源之一，而渗流模拟可以帮助人们更好地理解地下水的分布和流动规律，并且预测地下水的变化。

基于渗流模拟理论，人们可以制定针对地下水资源管理的措施，比如设置观测井、控制地下水采补量和调节地下水流向等。

石油勘探开发石油是现代社会非常重要的产业之一，而渗流模拟在石油勘探与开发中也具有重要的意义。

通过模拟石油藏中的渗流场，人们可以了解石油的分布、运移和储量，进而实施合理的开采方案。

土木工程渗流模拟在土木工程中也非常重要。

例如，城市排水系统设计一般需要考虑雨水、污水和地下水等多种水体的流动规律。

通过渗流模拟可以帮助设计师更好地了解各种水体的流动方向和量。

再比如，在地下工程中，如建筑地基、隧道和地下室等，渗流模拟可以为工程的设计和安全评估提供科学的依据。

环境保护和污染治理渗流模拟在环境保护和污染治理中也有广泛的应用，例如，地下水污染的来源和污染的扩散过程可通过渗流模拟得到较为准确的描绘。

这对于防治地下水污染以及地下水资源保护具有重要的指导意义。

边界元理论在缝洞型非均质油藏渗流研究中的应用

ＣｅｇｕＳｈａ１５０２ＣｅｇｕＵｉｒｔｆＴｃｎｌ，ｈｎｄ，ｉｕｎ６００）ｈｎｄ，ｉｕｎ６００；．ｈｎｄｎｅｉｃｖｓｙｏｅｈｏｇＣｅｇｕＳｃａ１５０ｏｙｈ
Ａｂｓｒｃ：ｍａｈｍａｉｄｅｏｅｃｉｎｒｏａｉｎｉｅｔｃｌｗｅｌｉｅｅｏｅｅｕｒｃｕｒｄ．ｕｇｔａｔＡｔｅｔｍｏｌｆｒｄｓｒｂｉｇｐｅｃｌｔｎｖｒｉａｌｎｈｔｒｇｎｏｓｆａｔｅｖｇｙｃｏｒｓｒｏｒｓｂｕｉｓｄｏｕｉｏｍｅｈａｉｓｉｏｏｄｕｍ．ＢｙｕｓｎｒｌｉｏｎｔＳＵｒｅＳ — ｅｅｖｉｓｗａｌｂａｅｎｆｄｆｗｃｎｃｎｐｒｕｓｍｅｉｔｌｌｉｇＬｏｄＫｅｖｎｐｉＯｃｏ
ｄｒｖｄｆｒｐｅｃｌｔｏｎｖｒｉａｌｓｉｅｅｇｏｓｆａｔｒｄ— ｕｇｅｅｏｒｎｄａＢＥＦＳｍｏｌｏｅ — ｅｉｅｒｏａｉｎｉｅｃｌｗｅｌｎｈｔｒｅｕｒｃｕｅｖｇｙｒｓｒｉｓａｏｔｏｖｄｅｆｂｔｔｍｌｒｓｕｅｉｅｉａｌｓｉｅｅｏｅｅｕｒｃｕｅｖｇｅｅｏｒｓａｓｓａｌｓｄ．Ｌｏ —ｏｏｈｏｅｐｅｓｒｎｖｒｃｌｗｅｌｎｈｔｒｇｎｏｓｆａｔｒｄ— ｕｇｙｒｓｒｉｓｉｌｏｅｔｂｉｈｅｔｖｇｌｇ

边界元理论在复杂外边界油藏水平井渗流中的应用_张烈辉

收稿日期:2007-03-13;修改稿收到日期:2008-06-05.基金项目:高等学校优秀青年教师教学科研奖励计划(TROAPY ),教育部博士点基金课题(20040615004)联合资助项目.作者简介:张烈辉＊(1967-),男,教授,博士生导师(E -mail :zlhdyyzbn @ );李成勇(1981-),男,博士,讲师.第26卷第2期2009年4月　计算力学学报　C hinese Journal of C omputational MechanicsV ol .26,N o .2A pril 2009文章编号:1007-4708(2009)02-0287-04边界元理论在复杂外边界油藏水平井渗流中的应用张烈辉＊1,　李成勇2,　刘启国1,　李　允1(1.西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室,成都610500;2.成都理工大学能源学院,成都610500)摘　要:受构造作用的影响,实际油藏的外边界往往是复杂多样的。

本文从渗流理论出发建立了复杂外边界油藏水平井渗流数学模型,并采用Lo rd Kelvin 点源解、贝塞尔函数积分和泊松叠加公式等方法求解了复杂外边界油藏水平井的边界元基本解,利用边界元的理论建立了复杂外边界油藏水平井井底压力响应数学模型。

通过计算得到了无因次压力和压力导数双对数理论图版,并在其基础上分析了复杂外边界油藏水平井渗流特征及其影响因素。

关键词:边界元;复杂外边界;水平井;渗流;试井分析中图分类号:T E312 文献标识码:A1　引言水平井是快速、高效开发油气藏的一种有效手段。

目前水平井开发技术已成为新油田开发、老油田挖潜、提高采收率的一个重要手段。

储层在成藏过程中由于受多次地质构造运动的作用,造就了油藏外边界复杂多样性。

由于研究手段的限制,目前国内外研究水平井渗流问题时都没有考虑实际复杂外边界的情形。

因此本文的研究具有十分重要的意义。

2　渗流理论模型考虑地层中的流体为单相弱可压缩,忽略地层中孔隙度、渗透率和其他物性的变化,利用运动方程、状态方程和物质平衡方程可以建立起复杂外边界油藏渗流微分方程:1r Dr D r Dp D r D = p D t D (1)利用Laplace 变换化简渗流微分方程得图1　复杂外边界油藏水平井示意图Fig .1　The s ketch of h orizontal w ell in complex b ou ndary reservoir1r r r p -Dr-up -D =0(2)其中,无因次压力:P D =k i h1.842×10-3q sc μBΔP无因次时间: t D =3.6k i t μC t r w 无因次半径: r D =r r w3　边界积分方程应用边界元理论求解渗流微分方程时,首先应将控制方程变为积分方程,根据基本解方程和渗流微分方程的表达式,通过数学变换,在研究区域内进行积分,得到区域积分公式:∫Ψ[P D (P ,u ) 2G (P ,Q ,u )-G (P ,Q ,u ) 2P D (P ,u )+δ(P ,Q )P D (P ,u )-1u ∑Nw i =1qDiδ(x D -x Di ,y D -y Di )G (P ,Q ,u )]d Ψ=0(3)式中G (P ,Q ,u )为复杂外边界油藏水平井的基本解。

边界元法在采矿工程中的应用

边界元法在采矿工程中的应用
边界元法在采矿工程中的应用主要涉及到岩石力学、地下水力学和流
体力学。

具体应用包括以下几个方面：
1.岩石力学模拟。

采矿工程中，岩石的破裂、裂隙扩展和变形对工程安全具有重要影响。

利用边界元法，可以模拟岩石的力学性质，预测岩石的破坏模式、变形量
和裂隙扩展区域等，进行岩石稳定性分析和预测。

2.地下水力学模拟。

采矿过程中，地下水的流动会影响矿山的稳定性和采矿进度。

利用边
界元法，可以模拟地下水的流动、压力与水位变化等，预测水流场和水位
变化，为采矿管理提供科学依据。

3.流体力学模拟。

采矿过程中，流体的流动与输送对矿物的分离与提取等工艺过程具有
重要影响。

利用边界元法，可以模拟流体的流动特性，预测泵站操作参数
和管道布局、压力变化等，优化流体输送方案。

总之，边界元法在采矿工程中的应用广泛，可以精确模拟各种场景，
为采矿工程的规划、设计、监管和维护提供科学依据，提高采矿效率和安
全性。

复杂油藏连续油管水力喷射射孔技术研究与应用

复杂油藏连续油管水力喷射射孔技术研究与应用摘要：水力喷射射孔技术是一种常用的增加油气井产能的方法之一，本文从背景、目的、原理、实验研究及应用展望等方面，对复杂油藏连续油管水力喷射射孔技术进行了详细的研究和探讨。

关键词：复杂油藏；连续油管；水力喷射射孔；增产。

一、背景随着国内外油气资源的逐渐枯竭，勘探开发油气田的难度逐渐增大。

在勘探开发过程中，复杂油藏的开发技术日益成为研究的热点。

复杂油藏指的是地质构造、储层特征等因素导致了油气在储层中分布不均匀，流动规律复杂的油气藏。

针对复杂油藏的开发中，油管射孔技术是一种常用的增产技术。

二、目的本文的研究目的是探讨连续油管水力喷射射孔技术在复杂油藏中的应用价值，为油气田开发提供理论依据和技术支持。

三、原理连续油管水力喷射射孔技术是在油管中通过高压水通过射孔针进行射孔的一种工艺。

该工艺的原理是利用高压水流将油管的射孔针推入储层内部，形成射孔孔道，以便提高油气流动的通道和产能。

四、实验研究1.实验设计本文通过实验研究的方法，在实验室条件下模拟复杂油藏的储层特征，设计了不同压力和流量下的水力喷射射孔实验。

通过测量射孔后的产能和孔隙度等参数，评估了水力喷射射孔技术对复杂油藏的增产效果。

2.实验结果实验结果表明，水力喷射射孔技术可以有效地提高复杂油藏的产能，尤其在高压力和大流量下的效果更为显著。

射孔后的孔道清晰无堵塞，孔隙度提高，增加了油气流动的通道，从而提高了油井的产能。

五、应用展望1.工程应用水力喷射射孔技术在工程应用中可以用于复杂油藏的增产，特别是对于储层分布不均匀的油藏，水力喷射射孔技术可以提高油井的产能，降低通道阻力，增强油井采油效果。

2.技术优化水力喷射射孔技术还可以继续优化，研究更高效的射孔针和水压控制系统，以提高射孔效率和减少射孔过程中的能耗。

3.环境保护在应用水力喷射射孔技术的过程中，还要注意对环境的保护。

射孔过程中产生的废水要进行处理，以减少对生态环境的影响。

直接边界元法在无限深透水地基渗流中的应用

土石坝的渗流计算。
对于建在无限深透水地基上的土石坝，防渗措其施多采用水平铺盖防渗。水平防渗的优点是可就地取材、施工场面大、期短、单易行、价低廉，适应工简造能各类地基特别是２０世纪８０年代土工膜应用后，使
分方程转化为求解一组线性代数方程，而得到边界从
上的未知物理量。式中：
∑ （）ｐｇｐ，（）＝∑ （）（，（）ｐ曰ｐｇ）４
Ｐ＝ｌＰ＝１
１２１边界积分方程．．
设在域内点Ｙ（称为源点）一单位点源，有它在无限域中点（为场点）生的势场为：称产
铺盖防渗效果显著提高。目前，程中对于建在上述工
无限深透水地基上的土石坝常采用经验公式来计算渗
图１边界示意
流量。本文采用直接边界元法建立采用水平铺盖防渗
的土石坝渗流计算模型，编制了相应程设计提供参考依据。
陈亮亮，建华，建祥李王
（新疆农业大学水利与土木工程学院，疆乌鲁木齐８０５）新３０２
摘要：为新疆无限深透水地基土石坝寻求理论上较精确的渗流计算方法，用直接边界元法，出了对于修建采提在无限深透水地基上具有水平铺盖防渗体的土石坝渗流计算模型。通过对新疆多浪水库库区第四系全新冲

流体力学中的边界层理论与应用研究

流体力学中的边界层理论与应用研究流体力学是研究流体运动规律的学科，而边界层理论是流体力学中的重要分支。

边界层是指流体与固体表面接触时，流体速度和压力发生变化的区域。

边界层理论的研究对于理解和预测流体运动的行为具有重要意义，并且在许多实际应用中起着关键作用。

边界层理论最早由德国科学家普朗特在20世纪20年代提出，并在之后的几十年里得到了广泛的研究和发展。

边界层理论的基本假设是流体粘性对于流体运动的影响非常重要。

在边界层内，流体与固体表面之间存在着摩擦力，这种摩擦力导致了流体速度从静止到最大值的渐变过程。

边界层理论通过对流体速度和压力的分析，可以描述边界层内的流体运动规律。

边界层理论的研究对于许多领域的应用具有重要意义。

首先，边界层理论在空气动力学中有着广泛的应用。

例如，飞机的机翼表面与空气的相互作用会产生边界层，边界层的性质会直接影响飞机的升力和阻力。

通过研究边界层理论，可以优化飞机的设计，提高其性能。

此外，边界层理论还可以用于研究汽车运动中的气动力学问题，以及建筑物和桥梁等结构物所受到的风荷载。

边界层理论在水动力学中也有着重要的应用。

在船舶运动中，水流与船体表面的摩擦力会导致阻力的产生。

通过研究边界层理论，可以优化船体的形状和涂层，减小阻力，提高船舶的速度和燃油效率。

此外，边界层理论还可以用于研究河流和海洋中的水流运动，对于海洋工程和河流治理具有重要的指导意义。

除了空气动力学和水动力学，边界层理论还在石油工程、化工工艺等领域有着广泛的应用。

在石油开采中，边界层理论可以用于研究油井中的流体运动规律，优化油井的设计和生产过程。

在化工工艺中，边界层理论可以用于研究流体在管道中的运动，提高化工过程的效率和安全性。

总之，边界层理论是流体力学中的重要分支，对于理解和预测流体运动的行为具有重要意义。

边界层理论在空气动力学、水动力学、石油工程、化工工艺等领域都有着广泛的应用。

随着科学技术的不断发展，边界层理论的研究将会进一步深入，为实际应用提供更多的指导和支持。

《火山岩油藏水平井开采渗流理论与应用研究》

《火山岩油藏水平井开采渗流理论与应用研究》篇一一、引言随着油气资源勘探与开发的深入，火山岩油藏的开采技术成为了一个重要的研究方向。

火山岩油藏的复杂性和独特性，要求我们不仅需要深入了解其地质特性，还需对其开采技术进行深入研究。

水平井开采技术作为一种高效、经济的开发方式，已逐渐成为火山岩油藏开发的主流技术。

因此，对火山岩油藏水平井开采渗流理论与应用的研究显得尤为重要。

二、火山岩油藏基本特性火山岩油藏是指存在于火山岩地区的油藏。

其特点主要表现在储层特性复杂、储集空间多层次化、流体流动性复杂等。

此外，由于火山活动的长期性，油藏内部的构造、裂隙、渗流特性也更为复杂，给水平井开采带来了不小的挑战。

三、水平井开采渗流理论水平井开采技术是利用水平井筒在油藏中形成一条长距离的通道，通过改变油藏的渗流路径和方向，提高采收率。

而火山岩油藏的特殊性质，使得其水平井开采渗流理论具有其独特性。

首先，我们需了解基本的渗流理论。

在多孔介质中，流体流动遵循达西定律，即流速与压力梯度成正比。

在火山岩油藏中，由于岩石的复杂性和多孔性，这一理论仍适用。

其次，我们需对火山岩油藏的水平井渗流过程进行分析。

火山岩内部的裂隙网络是油藏的流动通道，而水平井筒则是形成高效率开采的主要因素。

当油藏的压力下降时，储层中的原油会通过裂隙网络流向水平井筒，这一过程涉及到复杂的物理和化学过程。

最后，我们需要考虑的是如何优化渗流过程。

这包括选择合适的井筒位置、设计合理的井网布局、调整生产速度等。

这些因素都会影响到采收率和经济效益。

四、应用研究在了解了火山岩油藏水平井开采的渗流理论后，我们需要将其应用到实际的生产中。

这包括对实际生产数据的分析、模拟实验的设计和实施、以及生产策略的调整等。

首先，通过分析实际生产数据，我们可以了解到各因素的动态变化规律和影响关系。

例如，我们可以通过分析不同时间段内的产量变化来研究压力梯度的影响，也可以通过分析生产过程中的液位变化来了解井筒的工作状态等。

《火山岩油藏水平井开采渗流理论与应用研究》范文

《火山岩油藏水平井开采渗流理论与应用研究》篇一一、引言随着石油资源的日益紧缺，火山岩油藏因其丰富的储量和高效的开采方式成为全球油气开发的重要领域。

水平井技术因其能更有效地开发复杂地质构造中的石油资源，已被广泛应用于火山岩油藏的开采中。

本文将针对火山岩油藏水平井开采的渗流理论进行深入研究，并探讨其在实际应用中的效果。

二、火山岩油藏基本特征火山岩油藏主要由火山岩构成，其内部结构复杂，多孔、多裂隙，使得石油在其中具有独特的渗流特性。

同时，火山岩油藏具有储量大、分布广、储层非均质性强等特点，这些特点为水平井开采带来了诸多挑战和机遇。

三、水平井开采渗流理论水平井开采渗流理论是研究水平井在火山岩油藏中开采时，油、气、水等多相流体的渗流规律及影响因素。

该理论主要包括以下几个方面：1. 渗流力学基础：包括达西定律、斯托克斯公式等基本原理，用于描述多相流体在多孔介质中的渗流过程。

2. 水平井渗流模型：根据火山岩油藏的地质特征和水平井的几何形状，建立相应的渗流模型，如线性流模型、径向流模型等。

3. 影响因素分析：包括储层非均质性、流体性质、井网布置等因素对渗流过程的影响，为优化开采方案提供理论依据。

四、应用研究在火山岩油藏中应用水平井开采技术，需要结合渗流理论进行优化设计。

具体应用研究包括以下几个方面：1. 井网布置优化：根据储层特征和渗流模型，优化井网布置，提高采收率。

2. 水平井轨迹设计：结合地质资料和渗流模型，设计合理的水平井轨迹，以最大限度地利用储层能量。

3. 采收率评估：通过建立采收率预测模型，对火山岩油藏的采收率进行评估，为后续开采提供指导。

五、实际案例分析以某火山岩油藏为例，采用水平井技术进行开采。

首先，根据储层特征建立渗流模型，优化井网布置和水平井轨迹设计。

在实际开采过程中，结合实时监测数据，对采收率进行实时评估和调整。

经过一段时间的开采，该油藏的采收率得到了显著提高，证明了水平井开采渗流理论的实用性和有效性。

《火山岩油藏水平井开采渗流理论与应用研究》范文

《火山岩油藏水平井开采渗流理论与应用研究》篇一一、引言随着全球能源需求的持续增长，火山岩油藏的开采成为了石油工业研究的热点。

其中，水平井开采技术因其高效性和经济性受到了广泛关注。

本文将重点探讨火山岩油藏水平井开采的渗流理论及其应用研究，旨在为实际生产提供理论支持和技术指导。

二、火山岩油藏基本特征火山岩油藏具有独特的储层特征，如孔隙度大、渗透率高、非均质性强等。

这些特征使得油藏的开采过程具有较高的复杂性。

火山岩油藏的储层结构复杂，包括裂缝、孔洞等多种储集空间，这些空间对油气的运移和聚集起着决定性作用。

因此，对火山岩油藏的研究应充分考虑到其独特的储层特征。

三、水平井开采渗流理论水平井开采渗流理论是火山岩油藏开采的核心理论。

该理论主要研究水平井在油藏中的布置方式、生产过程以及流体在储层中的流动规律。

在水平井开采过程中，需要考虑多种因素，如储层的非均质性、流体的物理性质、井网布置等。

这些因素将直接影响流体的渗流过程和开采效果。

四、渗流模型的建立与应用为了更好地描述火山岩油藏水平井开采过程中的渗流现象，需要建立相应的渗流模型。

这些模型应充分考虑储层的非均质性、流体的物理性质以及井网布置等因素。

通过建立数学模型，可以更准确地描述流体在储层中的流动规律，为实际生产提供理论支持。

此外，渗流模型的应用还可以帮助优化生产参数，提高开采效率。

五、实际应用案例分析以某火山岩油藏为例，通过实际生产数据的分析，可以验证上述渗流理论的正确性和有效性。

在该油藏中，采用了水平井开采技术，通过建立渗流模型并优化生产参数，实现了高效率、低成本的开采。

这充分证明了火山岩油藏水平井开采渗流理论的应用价值。

六、结论与展望通过对火山岩油藏水平井开采渗流理论的研究，可以得出以下结论：1. 火山岩油藏具有独特的储层特征，这决定了其开采过程的复杂性。

2. 水平井开采渗流理论是火山岩油藏开采的核心理论，需要充分考虑多种因素对渗流过程的影响。

3. 建立合适的渗流模型对于描述流体在储层中的流动规律以及优化生产参数具有重要意义。

侧钻井压力分析的边界元法及储层伤害的评价

侧钻井压力分析的边界元法及储层伤害的评价油气开发时，为了确定取自油藏的最大财富，必须采用恰当的井筒压力控制策略。

在石油勘探和开发过程中，边界元法是一种常用的用于压力分析的方法，它可以有效计算储层压力逐步变化的过程，其结果可以为控制井筒压力和分析流体流动操作等提供重要的技术支持。

侧钻井压力分析的边界元法建立在对两个均一可压缩的层上的数值方法上，研究了聚气井油藏不同条件下的压力行为，并分析了聚气井筒压力控制的有效性和安全性，从而通过控制井筒压力来实现良好的油藏压力控制，保护油层内部结构不受泥沙伤害，有效降低排放气井压力，提高油藏解释度和生产量，从而发挥有效的流体流动分析作用。

边界元法可以提供完整的储层压力数据，从而有助于识别井筒的最佳开发模式、储层的流体流向和空距、油气产出量趋势等问题，为确定精确的井筒操作模式和最佳技术方法提供重要的技术支持。

储层伤害也是来自侧钻井压力分析的重要结果。

由于油井筒体内压力失衡，容易引起井筒体内部温度和压力改变，从而导致岩心结构破坏，使岩心渗透率降低，使储层受损。

通过准确的压力分析，可以预测和评估储层伤害的程度，从而有效避免伤害的出现和发展，有助于保护油藏资源，降低油藏运行成本。

侧钻井压力分析的边界元法和储层伤害的评价是石油勘探和开发的重要环节，它们可以有效的控制井筒压力，分析流体流动操作，预测和评估储层伤害程度，从而实现高效、安全、可控、经济的油气资源开发。

随着石油勘探业务规模的扩大，油藏压力控制策略的选择也越来越多。

然而，当聚气井筒压力维持不稳定时，这种不稳定性会影响油藏的发展，并且会引起储层伤害，从而影响油气井的压力控制。

为了有效控制井筒压力，开发团队应根据具体工况采用有效的压力管理策略，并利用边界元法和储层伤害评价的方法，准确把握储层压力变化过程和储层伤害状况，从而更有效地控制井筒压力。

在石油勘探和开发过程中，侧钻井压力分析的边界元法及储层伤害的评价对保护油层结构不受伤害，提高油藏解释度、降低排放气井压力和提高油藏生产量有重要的作用。

《火山岩油藏水平井开采渗流理论与应用研究》范文

《火山岩油藏水平井开采渗流理论与应用研究》篇一一、引言随着全球能源需求的持续增长，火山岩油藏的开采已成为国内外石油工业的重要领域。

火山岩油藏因其独特的储层特性和复杂的渗流规律，使得传统的垂直井开采方式难以满足高效、经济的开采需求。

近年来，水平井技术因其能够更有效地利用储层能量、提高采收率等优势，在火山岩油藏开采中得到了广泛应用。

本文将就火山岩油藏水平井开采的渗流理论及其应用进行深入研究和分析。

二、火山岩油藏特征与水平井技术概述火山岩油藏是一种具有复杂储层结构和地质特征的油藏类型。

其储层多孔、多裂隙，且往往具有较高的异质性。

水平井技术通过在油藏内部水平延伸的井眼，能够更全面地覆盖储层，提高采收率。

同时，水平井技术还能有效降低生产压差，减缓储层能量损失，延长油藏开采寿命。

三、火山岩油藏水平井开采渗流理论（一）基本渗流理论火山岩油藏水平井开采的渗流过程涉及多孔介质流体力学、渗流力学等基本理论。

在多孔介质中，油、气、水的流动受多种因素影响，包括岩石性质、流体性质、压力梯度等。

渗流理论的核心是达西定律，即流速与压力梯度成正比，与渗透系数成反比。

（二）水平井渗流特征水平井在火山岩油藏开采中的渗流特征主要表现为：在水平井段内，流体沿井眼方向流动，形成“平面”流动模式；在井眼与储层之间，受岩石性质、裂隙分布等因素影响，形成复杂的非线性渗流过程。

四、火山岩油藏水平井开采技术应用（一）优化井网设计针对火山岩油藏的复杂特性，优化井网设计是提高采收率的关键。

通过综合考虑储层特征、岩石性质、流体性质等因素，合理布置水平井网，使井眼能够更全面地覆盖储层，提高采收率。

（二）提高采收率技术为了提高采收率，可采取多种技术手段，如：采用高效钻井技术，提高水平井的延伸长度和覆盖范围；采用注气、注水等技术手段，调整储层压力和流体分布；采用先进的采油工艺和设备，提高采收率等。

（三）数值模拟技术应用数值模拟技术是火山岩油藏水平井开采的重要工具。

边界元法和坐标变换法解二维无压渗流

收稿日期:2003-03-19作者简介:童汉毅(1952-),男,浙江人,副教授,主要从事水力学研究.文章编号:1671-8844(2005)01-014-04边界元法和坐标变换法解二维无压渗流童汉毅,槐文信,黄纪忠,赵明登(武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室,湖北武汉 430072)摘要:采取边界单元法和坐标变换相结合的方法实现了渗流场的快速预报.即通过边界单元法计算出无压渗流的浸润线,从而给出无压渗流的区域,使用正交坐标变换给出等流线和等势线.结合耒阳电厂灰坝的工程实际,计算了不同水位下干滩和均质土坝的浸润线、流线和等势线,数值计算的结果与电模拟试验的结果进行了检验比较,说明所提出的新方法是正确、有效的.关键词:二维渗流;浸润线;数值方法中图分类号:T V 139.14 文献标识码:ASolutions for two -dimensional unconfined seepage flow by linking of boundary element method and coordinate transformation methodT O N G H an -yi ,H U A I Wen -xin ,H U A N G Ji -zhong ,Z H A O Ming -deng(State Key Laboratory of Water Resources and Hydropower Engineering Science ,Wuhan University ,Wuhan 430072,China )Abstract :Fast f orecast of seepage is the content quite concerned by engineers w ho are eng aged in flood cont rol or prevention and seepag e design .B y lin king of the boundary elem ent method (BE M )and bound -ary fit ted co ordina te t ransformation m ethod (BF C T M ),the fast forecast o f seepag e is achie ved ;i .e .thearea of seepage files by adopting the BE M .T hen calculations of st rea mline and potential -line contours f or an earth da m are given by applying the B FC T M .By co mparing w ith the res ult o f C LP M (co mparedo f liquid with power m ethod ),it is pro ved that the method proposed is accurate and effective .Key words :2D -seepa ge ;saturation line ;numerical m ethod1 概述均质各向同性介质中的二维渗流问题在工程实际中经常遇到,例如土坝,河堤的渗流问题、电厂贮灰场及灰坝的渗流问题、沿海地区地下盐水入侵的问题、水利工程中的集水、排水、防渗问题以及石油开采、农业等部门中常常遇到的井及井群的取水、采油问题等.无压地下水的渗流问题,在上述问题中也都不可避免地会遇到.非规则边界的渗流问题的求解,常常用数值计算的方法.求解渗流问题的数值方法,常用的有差分法、有限元方法等[1],通常需要预先构造好网格,然后在网格上求解.而对于无压地下水的二维渗流问题,由于存在一个有待求解的自由面(在垂向二维问题中为浸润线),因此,在用上述方法计算无压渗流时,需要在计算中不断重新生成网格.在计算出结果以后,若希望得到流线或等势线,还需要对网格点上的值进行插值求解.本文提出采用边界单元方法求解浸润线,无需事先构造网格,采用二维坐标变换的方法计算等势线和流线,无须在计算中不断调整网格,可直接计算出等势线和流线,并且无需再对网格点上的值进行插值求解,可大大节省计算工作量,提高计算精度.第1期童汉毅等:边界元法和坐标变换法解二维无压渗流2数学模型及计算方法竖向二维渗流的边界元方法求解浸润线和用二维坐标变换的方法计算流网的方法如下.2.1基本方程及定解条件考虑流动是恒定的(即 t=0),且各向同性,则其控制方程为2H X2+ 2HZ2=0(1)式中:H为水头;X为水平方向坐标;Z为垂直方向坐标.定解条件:坝体示意图如图1,在稳定流条件下.上游坝坡水面以下,反滤层以上边界C1总水头均等于H0,则有边界条件:HC1=H0在浸润面C2上,压力等于大气压力,所以相对压强等于零,因而C2上任一点的水头就等于该点的纵坐标,即HC2=Z图1二维土坝渗流示意图同时,浸润曲线也是一条流线,所以有如下的边界条件: H n|C2=0.逸出面C3上,压力也等于大气压力,和C2相似,有如下的边界条件:H C3=Z.在不透水边界C4上,边界条件为: H n C4=0.在反滤层C5上,考虑其为一条流线,我们取 Hn C5=0,而下面由于有水平反滤层,其上水头应逐渐减小.上述方程就是我们所建立的渗流区的全部物理条件.应该指出,对于不同的渗流问题,渗流区所处的物理条件是不同的.应根据具体情况一一列出.渗透系数k采用土工试验的结果,针对某工程,取土样渗透系数k1=3.67×10-4c m/s,灰样渗透系数k2=1×10-3cm/s.2.2浸润线计算在浸润线的计算中,采用边界元法,这是求解渗流问题的有效数值方法之一,自1978年Brebbia 第一次把边界元法应用于工程实际并形成程序以来[2],在不到10年的时间内,其应用已经渗透到各个领域.和有限元法以及有限差分法这类“区域”型解法相比,边界元法是一种具有显著优点的方法.这种方法最令人感兴趣的特点之一是,在处理问题时方程个数少得多,而且还大大减少了所需要的数据量,此外,边界元法的数值精确度一般也比有限元的高.这些优点在二维问题中更为突出.这种方法也很适合于求解在土力学、水力学、应力分析等方面经常遇到的无限区域问题,对这些问题经典的区域方法是不适用的.边界元法还有一个显著的优点就是对具有自由面的问题求解非常方便.因此本次计算应用它求解浸润线正是取其所长. (1)边界积分方程的离散本文采用线性元求解.即将边界以几个结点划分为几个直线段(单元),各个单元取其端点为结点,则综合n个单元的基本方程为C j U j+∑n j=1∫Γj Uq dΓ=∑n j=1∫Γj qu dΓ(2)这里:U =12πln12r,q = u n,其中U 是运用格林函数将拉普拉斯方程变换为边界积分方程时的基本解;r是域内某点距边界的距离.以单元中点为局部坐标原点,建立局部坐标系,则单元上任一点U和q(即 u n)值可以根据线性插值函数Φj,Φj+1来确定,即U(ξ)= j u j+ j+1u j+1=[ j j+1]u j uj+1(3) q(ξ)= j q j+ j+1q j+1=[ j j+1]q j qj+1(4)其中ξ是无量纲坐标,其值为ξ=2x L j, j=1-ξ2, j+1=1+ξ2将式(3),(4)代入式(2)得C j U j+∑n j=1∫Γj[ j j+1]q dΓu j u j+1=∑n j=1∫Γj[ j j+1]u dΓq j q j+1(5)若令:H j,1=∫ΓjΦj q dΓ,H j,2=∫ΓjΦj+1q dΓ,G j,1 =∫ΓjΦj U dΓ,G j,2=∫ΓjΦj+1U dΓ则式(5)可化为51武汉大学学报(工学版)2005C j U j +∑nj =1[H i j 1H i j 2]uj u j +1=∑nj =1[G ij 1G i j 2]q j q j +1(6)再令H i j =H ij -1,2+H ij ,1,G ij =G ij -1,2+G i j ,1,则式(6)化为∑nj =1Hiju j =∑nj =1Gi jq j (7)将上式用矩阵形式写为H u =Gq(8) 在整个边界上时,法向导数q 必须为零,于是式(8)变为∑nj =1Hiju j =0,即:H ij =-∑nj =1Hij,j ≠i .当i =j 时,由于 r n =0,于是H ij =0.故C j=H i j =-∑nj =1Hi j,j ≠i .然后,采用高斯积分求出H ij 1,H ij 2,G ij 1,G i j 2,并进而求得H ij ,G ij 之后,即可结合边界条件将式(8)化为如下的标准形式.A X =B(9)式中,X 为边界上u i 或q i 的未知矩阵,求解式(9)即可求得边界上u i 或q i 的所有未知值.(2)求解的基本步骤①设定浸润面的位置;②在计算区域的所有边界上布置结点;③计算边界元基本方程组中的系数矩阵H ,G ,然后按不同边界输入其定解条件,其中C 1面,即浸润面按q i =0输入;这样将基本方程化为式(8)的形式;④求解方程组A X =B ,解得边界上u ,q 所有未知量,并将其分别放入不同的数组中;⑤进行浸润面调整,因为C 1上,q j =0,即 Hn =0,可计算H 值,比较H 是否等于Z ,即,若H -ZH≤ε(ε为指定精度)满足,则输出浸润线和渗流区域,否则返回第一步.2.3 流网的计算对于恒定二维渗流场,有形如以下的方程组:ξx x +ξy y =P (ξ,η)(10)ηx x +ηy y =Q (ξ,η)(11)这里:ξ是水头H ;η是流函数ψ.对于均质各向同性土,函数P (ξ,η),Q (ξ,η)等于零.则式(10),(11)变为ξx x +ξy y =0(12)ηx x +ηy y =0(13)方程(12),(13)在几何上的意义是:对于二维平面上x ,y 坐标系的一个任意形状的图形y =y (x )通过x =x (ξ,η)(14)y =y (ξ,η)(15)的函数关系映射到ξ,η平面上的一个矩形区域.如果希望y =y (x ),η=η(ξ)都满足相互正交的条件,即ξ x = η y , ξ y =- ηx,则其映射方程为式(12),(13).而x ,y 与ξ,η之间的映射关系为ξx =1J y η, ξ y =-1J x η, η x=-1J y ξ, η y =1J x ξ其中:J =x ξx ηy ξy η=x ξy η-x ηy ξ;而x ξ=xξ;y ξ= yξ;x η= x η;y η= y η等.实际计算中是希望得到ξ,η分别为常数的在x ,y 平面上的曲线,在渗流问题中就是得到了等势线和流线的坐标.那么从ξ,η到x ,y 区域的反变换方程为αx ξξ-2βx ξη+γx ηη=0(16)αy ξξ-2βy ξη+γy ηη=0(17)其中:α=x 2η+y 2η;β=x ξx η+y ξy η;γ=x 2ξ+y 2ξ;对于正交变换β=0.通过对式(16),(17)进行差分离散,所求得的x ,y 值即为等势线和流线.3 计算结果及说明计算以湖南省耒阳电厂灰坝为例来检验本文的方法[3].湖南省耒阳电厂位于耒阳县城东南7km ,初期坝坝顶高程160m ,坝高40m ,上游边坡为1∶2.0和1∶2.5,下游边坡为1∶2.5,1∶3.0,和1∶3.5,初期坝设计为均质土坝,筑坝材料来自灰库内残坡积硬塑土,含角砾、碎石及块石.上游坝坡145m 高程以下筑有反滤层,下游坝趾处有一堆石排水棱体,在运行时,随着储灰量的不断增加,发现在138.00m 高程附近下游坡面有较大面积的散浸.根据耒阳电厂灰坝的现状,计算的任务是对各种情况下灰坝及灰场的渗流进行数值模拟,给出各渗流场的浸润线及流网,一方面与电拟实验结果互相映证,另一方面为坝体稳定性计算和灰坝加固、加高工程提供必要的数据.61第1期童汉毅等:边界元法和坐标变换法解二维无压渗流3.1 初期坝计算结果初期坝分别计算了高程为159m 和155m 洪水与200m 干滩的浸润线及流网,洪水计算的x 坐标的零点在坝顶与上游坝坡交点的上游105m 处,干滩计算的x 坐标的零点在坝顶与上游坝坡交点的上游240m 处.根据实测资料,洪水计算时对应159m 水位和155m 水位,上游坡面分别有134m 和131.2m 的水位.下游盲沟处有水位亦对应为134m 和131.2m ,然后由下游坝脚的排水棱体排出.图2给出了上游水位为155m 时,洪水淹没到上游坝坡情况下,初期坝坝内的浸润线、流线和等势线.图3给出了上游水位为159m 时,洪水淹没到上游坝坡情况下,初期坝坝内的浸润线、流线和等势线.图4是上游水位为159m 时,洪水淹没到上游坝坡情况下,由电拟法模型实验测得的初期坝坝内的浸润线、流线和等势线.计算结果显示,初期坝内的渗流分为两部分,一部分由上游坡面的反滤层排出,一部分由下游排水棱体排出,数值计算所得的结果与电拟模型试验的结果是一致的.图2 洪水位为155m 初期坝数模计算渗流图(单位:m ) 图3 洪水位为159m 初期坝数模计算渗流图(单位:m )图4 洪水位为159m 初期坝电拟法试验渗流图3.2 灰坝计算结果在以上计算的基础上,又计算了洪水位为159m 等7种工况下耒阳电厂灰坝加固加高的预设计方案,取得了较好的效果,为方案预选、设计提供了重要的依据.图5是坝前堆积有200m 灰场的贮灰场并初期坝的渗流浸润线、流线和等势线.图5 洪水位为159m 贮灰场及初期坝数模计算渗流图(单位:m )4 结论(1)本文采用边界单元方法求解浸润线,采用二维坐标变换的方法计算等势线和流线,无须事先构造网格,避免了在计算中不断调整网格,可直接计算出等势线和流线,所提出的方法可大大节省时间和工作量.(2)本文采用的数值方法计算所得的结果经与电拟模型试验结果比较,有很好的一致性.说明本方法具有实际应用所需要的准确性和精确度,是切实可行的.(3)本方法应用于湖南耒阳电厂灰坝加固、加高的工程设计,取得了很好的效果.参考文献:[1] 郑邦民.计算水动力学[M ].武汉:武汉大学出版社,2001.[2] Liggett J A ,Liu P L F .The Boundary Integral Equation Method for Porous Media Flo w [M ].Oxford Press ,1982.[3] 湖南耒阳电厂贮灰场灰坝加固加高试验研究报告[R ].武汉:武汉大学水利水电学院,2001.71。

直线边界油藏中水平井压力点源解

直线边界油藏中水平井压力点源解
刘振宇;李娜
【期刊名称】《油气井测试》
【年(卷),期】2009(018)006
【摘要】以点源函数和格林函数的思想为基础,结合泊松叠加及镜像反映法,求解出一条直线边界油藏中的水平井压力响应模型.根据坐标变换,对边界情况进行推广,得到了与水平井成任意角度的一条封闭或定压直线边界油藏中的压力响应模型.利用Stehfest反演算法,计算出考虑井储和表皮的边界油藏中水平井的无因次压力和压力导数典型曲线,对流动阶段及边界影响进行分析.研究表明,边界对水平井压力的影响主要表现在边界的类型及距离上,而边界与水平井的夹角对试井曲线几乎没影响.【总页数】4页(P10-13)
【作者】刘振宇;李娜
【作者单位】大庆石油学院石油工程学院,黑龙江大庆,163318;大庆石油学院石油工程学院,黑龙江大庆,163318
【正文语种】中文
【相关文献】
1.单一直线边界油藏中水平井渗流压力动态分析 [J], 宋付权;刘慈群
2.单层开采的封闭边界2层越流油藏井底压力的精确解及典型曲线 [J], 孙贺东;刘磊;周芳德;高承泰;钱鑫
3.边水气藏水平井压力动态点源解的计算方法 [J], 李成勇;张烈辉;张燃;龚伟;高健
4.水平井压力动态点源解的计算方法研究 [J], 李成勇;刘启国;张燃
5.边界元理论在复杂外边界油藏水平井渗流中的应用 [J], 张烈辉;李成勇;刘启国;李允
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地下水渗流的边界元非重叠区域分解算法

地下水渗流的边界元非重叠区域分解算法田玲玲;祝家麟【摘要】The direct boundary integral equation deduced by Green’s formula and the fundamental solu‐tion is considered to solve seepage problem .After the boundary is discrete ,the numerical solution is gainedby solving linear equations and by calculating the discrete integration expression of solution . This paper presents the analytical formula and Gaussian quadrature to calculate the integration formu‐la .A non‐overlapping domain decomposition method combining direct boundary element formulation is applied to solve seepage problems ,and calculating orthotropic case in several domains .Constant el‐ement is used in the computing program of this paper ,which is written by Fortran90 .The numerical experiments demonstrated that the method is reliable and effective .%用G reen公式和基本解推导得出直接边界积分方程来求解渗流问题。