油藏数值模拟习题1

油藏数值

一、解释概念

1.模拟:模拟是利用模型来模拟物理过程。

2.油藏模拟:是用油藏模型来研究油藏的各种物理性质和流体在其中的流动规律，以便更好地认识油层，作出正确的评价，确定合理的开发方案和提高采收率的措施。

3.数学模型：通过求解某一物理过程的数学方程组来研究这个物理过程变化规律的方法。

4.物理模型：根据相似原理，把自然界中的原型按比例缩小，制成物理模型。然后使原型中的物理过程按一定的相似关系在模型中展现。

5.地质模型：详细描述油藏地质特征包括地层构造、沉积相、储层、油藏类型。

6.数值模型：用离散化方法将偏微分方程组转化为有限差分方程组，将其非线性系数线性化，得到线性方程组，然后求解。

7.计算机模型：将各种数学模型的计算方法编制成计算机程序，以便用计算机进行计算得到需要的各种结果。

8.离散空间：离散空间就是把所研究的空间范围套上某种类型的网格，将其划分成一定数量的单元。

9.离散时间：离散时间就是在所研究的时间范围内离散成一定数量的时间段。

10.标准排列格式：如果未知数按线（行或列）排列，称为未知数的标准排列格式或自然排列格式。

11.动态预测：在历史拟合的基础上对未来的开发指标进行计算。

12.灵敏度试验：将影响开发指标的油层静态资料输入到计算机中并人为地加以改变，观察它们对开发指标的影响，从中找出其影响比较大的参数。

13.半隐式方法：属于联立求解方法的一种，联立求解油相方程和水相方程，同时求出压力和饱和度。

14.适定问题：一个问题的解存在，唯一且稳定时就称该问题为适定问题。

15.体积系数：流体何种系数=流体在油层条件下体积V R流体在地面条件下的体积V S。

16.不适定问题：一个问题的解存在、唯一且稳定，其中有一个条件不满足，则称该问题为不适定问题。

17.单相流模型：描述只有一相流体流动的数学模型。

18.两相流模型：描述有两相流体同时流动的数学模型。

19.三相流模型：描述有三相流体同时流动的数学模型。

20.零维模型：描述均质岩石、均质流体性质的油藏系统、而且系统内的饱和度分布和压力分布是连续的，油藏内任意处的压力发生变化时，整个油藏系统内的压力都随着同时发生变化的一类数学模型。

21.一维模型：描述油藏流体沿一个方向上发生流动，而其他两个方向上则没有任何变化的数学模型。

22.二维模型：描述油藏流体沿二个方向上同时发生流动，而其第三个方向上没有任何变化的数学模型。

23.三维模型：描述油藏流体沿三个方向上同时发生流动的数学模型。

24.气藏模型：描述天然气气藏的数学模型。有的气藏只有天然气存在，而有的气藏不仅有天然气存在还有水存在。

25.适用范围分析：使用范围分析是根据所建立的方程中各个物理量的大小，检查数学模型的适用范围。

26.对角排列格式：这种排列格式是按对角线逐次编号，并由网格的左下解向其右上角编号，顺次每个对角线上依次增多，然后依次减少。

27.点交替排列格式：这种格式实际上是将网格单元分为两组的办法进行周期排列，其单元编号要使相邻的单元不连续编号，这时个号与其邻号中间至少还隔着一个单元。

28.交替对角排列的格式：这种排列格式实际上为交替排列和对角排列格式的组合。

29.顺序求解：求解两相流差分方程组中的四个未知数时，先求得压力项，然后再求饷度的解法。

30.联立求解：求解两相流差分方程组中的四个未知数时，同时求解压力项和饱和度项的解法。

31.动态预测：在历史拟合的基础上对未来的开发指标进行计算。

32.灵敏度试验：将影响开发指标的油层静态资料输入到计算机中并人为地加以改变，观察它们对开发指标的影响，从中找出其影响比较大的参数。

二、填空题

1．认识油田的主要方法有直接观察法和模拟法两种。

2．物理模型可分为定性模型和定量模型两种；前者主要是为了了解油层中发生的各种现象，后者主要是为了得到油田开发过程中的有关定量指标。

3．数值模拟就是求解数学方程组。

4．物理模拟和数值模拟简称为双模，

5．求微分方程数值解的方法有有限差分法、变分法、有限元法等。

6．值模拟输入的数据包括油藏的静态数据和生产井/注入井的动态数据。7．二阶微分方程三种基本类型为：抛物型、椭圆型和双曲型。

8．双孔隙油藏模型中存在高储存能力和低流动能力的基质介质以及具有高流动能力和低储存能力的裂缝系统。

9．差分方程组的系数有显示、半隐式和隐式的处理方法。

10．通过电场和渗流场中数学方程式相似的特点，可以利用较易实现的电场规律来研究油层中渗流场的规律。

11．油藏模拟的基础在于油藏描述和生产动态，若油层参数和生产数据不准确，将导致模拟的误差。

12．二维问题离散化后为一组差分方程，其矩阵A的形式取决于网格排列格式。

13．对于一个线性代数方程组得稀疏，系数未知数编号和排列方法，会明显地影响到直接求解法的计算量与储存量。

14．模型输入资料的准备和模型的合理选择是正确应用数值模拟技术的重要环节。

三、简答题

1．油藏模拟的优缺优点？答：优点：①能够重复进行可以进行所谓“多次开发”；②可以在短时间内进行“开发”，成本相对较低；③可以模拟各种非均质的情况，因此避免了直接观察法的缺点。缺点：若油层参数和生产数据不准确，将导致模拟的误差。模型本身有一定的假设条件。

2．油田的复杂性包括那些？答：①油田的复杂性；②油层静态描述的复杂性；③油田开发动态描述的复杂性；④油田开发技术的多样性。

3．油藏数值模拟的主要用途有哪些？答：①油田开发方案编制过程中的动态指标预测；②用于加密调整，层系调整、注采系统调整方案的编制；③压裂、堵水、调剖等增产工艺措施的评价；④注水量、注入压力、油井产液、流压调整；⑤提高采收率技术评价；⑥驱油机理研究。

4．油藏数值模拟的主要步骤是什么？答：①油藏动、静态状况分析；②选择模型；③资料输入；④灵敏度试验；⑤历史拟合⑥动态预测。

5．数值模拟的准确程度取决于什么？答：①模型的选择是否合适；②油层参数和生产数据准确程度；③历史拟合的精度及模拟人员的水平。

6．建立油藏的数学模型要满足什么条件？答：①有描述该油层内流体流动规律的偏微分方程（或微分方程组），以及描述流体物理化学性质的状态方程；②给出定解条件，一般包括初始条件和边界条件。

7．写出二维单相流的假设条件？答：在模型的建立过程中，假定：①油藏内存在单相流体渗流；②油藏等厚；③油藏流体是微可压缩的；④油藏流体渗流符合达西定律；⑤考虑岩石各向异性和非均质性；⑥不考虑岩石的压缩性；⑦不考虑重力的影响。

8．建立油藏渗流基本微分方程的步骤有那些？答：①在油层内取一微元和一段时间t∆；

②分析t∆时间内流入流出单元体的流体质量；③分析t∆时间内单元体内的质量增量；④根据质量守恒原理，t∆时间内质量流入流出代数和应恒等于t∆时间内单元体内的质量增量，从而建立一个恒等式；⑤等式两边同除以微单元体的体积与t∆的乘积，并令微元体积趋于零，0

∆t；取极限，得到连续性方程；⑥将达西定律的速度表达式代入连续性方程即得→

基本微分方程。

9．离散化的特点是什么？答：①离散化的核心就是把整体分割成若干个小单元，而每个单