非线性数值模拟方法在低渗油藏超前注水参数评价中的应用

１ ｍ 油藏 的合理地 层压 力水平 为 ｌ６ ０ ２ ％和 １５ １％，综 合考虑 得 出这
两种渗透 率油藏的合理注水速度为２ｍ ／和３ｍ ／。 ０ ３ｄ ５ ３ ｄ
２３ 超 前 注 水 时 间 ．
ｌ ∞ １０ ｌ ｌ０ ２ ｌ０ ３ ｉ０ ４ ｌ０ ５
地磨 压力 撵ｊ 柬平 （ ） ● ｔ
（ ） ２ 可以培 养健 身气功选手 ，参加院校间或 全国比赛 ，进 一步 推动健 身气功 的发展 。 （ ） ３ 主管领导应 加大对健身气功 的宣传 力度 ，重视其发 展的现 实状况 ，积极谋 划吉林体育学院健 身气功 发展 蓝图 ，为使其成为吉林 省健身气功 “ 领军人 ”而助一臂之力 。
的示范能 力 ，科学 的教学方法 ，良好 的表达能 力 ，才能达到 健身气 功 教学事半功倍 的效果 。
我 国教育 和体 育政 策支持院校健身气功的发展。各省市每年举办 次健 身气功 比赛 ，我国每四年一次的全运会已将健身气功列入比赛
项 目，它使学生有 更多的机会参 与到健 身气功 中 ， 使健 身气 功具有 广 泛的群众基础 。而且 早在 １９ 年国务院就 明确提 出实施素质教育 ，必 ９９
３ 结论 与 建议
３１ 结 论
肢节 ，是人体气 、 、 血 津液运行 的通道 。它们纵横交 叉，沟通 于脏腑 与体表之ｆ ，使人体脏腑组 织器官构成 了一个有机联 系的整体 。根据 Ｂ ］ 中国传统的经络学说 ，健康 的机制在于脉络是 否通畅 ，如果气血在经 络 中运行不息 ，则身体安康 。反之 ，气血运行受到阻滞 ，就会发生病 痛 。由于经络具有运行气血 、 内卫外 、 营 联络脏腑 、 邪传变 等生理 病 作用 ，因此 ，中国的传统 养生功法就是循 着人体 “ 奇经 八脉 ”的通道 进行修炼 的 ，无论是 动功 ， 还是静功 ，可以说 都是通过疏通 经络 、 调 畅气血这一机制来实现保健养生的作用 ２ 健身气功的健身价值 ． ４ 健 身气功是一项 具有锻炼 实效 的运 动项 目。它具有 增强运 动系统 功能 、 促进心血管 系统技能 、 高呼吸 系统机 能水平 、改善消化系统 提 技能能 力 、 展身体 素质 等功能 。大学 生的身体处在生长发育的最后 发 阶段 。这一时期学生生理机能 与身体素质 的发 展情况将 影响今后的一 生 ，健身气功作为一种体育运动能有效地提高学生的身体素质水平 。
触面广泛 、 领悟能力强 ，而且具有 自觉进行体育锻炼的 良好 习惯 ，对 各种健身气功的理论和内涵也能有较好的理解 。以吉林体院来说 ，白 ２ ０ 年成立武术系以来 ，健身气功即为武术系学生的必修课程 ，它 引 （０ ） 导学生运用 自己所学的知识 为提高人的寿命和生存质量做 出更 多的 努 力。健身气功 的推行 ，无疑对发展功法 、 加强科学理论研究 、 树立终 生体育意识十分有益 ，而且培养的本专业毕业生 ，对推动我 省全民健 身的开展可起到推波助澜的作用。
关。
关键词 特低渗透油藏 超前注水 开发技术政策 影响 因素 特低渗透 油藏 实施 超前注水开发 ， 利于建立有效的驱替压 力系 有 统 ，提 高注入 水 波及体积 ，防止原 油物性变 差 ，保证渗 流通道 畅通
‘ 分别 为 １３ １６ 和 １ ５ ４ ％， ２ ％ １ ％，即合理 地 层压 力保持 水平 与渗透 率有 关 ，渗透率越小 ，合理地层压 力保持水平就越高 。这主要与启动压 力
水速 度 ，所 以对于 Ｋ Ｉ ｍ 的油藏 ，必 须减小其排 距井距 以减 ＝ １ Ｘ０ 小累计超前注水 量或进 行更大规模 的压裂以增加其注水速度。 对 Ｋ ５ 一 分别以１ ｍ ／，１ ｍ ／ ， ０ ３ 和２ ｍ ／ ＝ １ ｍ 油藏 Ｘ０ ０ ３ ｄ ５ ３ ２ｍ ／ ５ ３ ｄ ｄ ｄ 的 注水速 度超前注 水２ ０ ；对Ｋ １ ×１～ ０天 ＝ ０ ０ ｍ 油藏分 别以２ ｍ ／ ， ５ ３ｄ ３ ｍ ／ ，３ ｍ ／和４ ｍ３ 的注 水速度 超前 注 水７ 天 ，分别研 究这 两 ０ ３ｄ ５ ３ｄ ０ ／ ｄ ０ 种油藏超 前注 水结束时注水井井底压 力和地层压 力保持 水平的变化情
２ ４× ｉ 一 ｍ。 ０ 。
２ 超前注水技术参数评价
２１ 合 理 地 层 压 力保 持 水 平
开发 特低渗透油藏 的关键是 建立 有效的驱替压 力系统 。超 前注水 结束 后 ，当地层压 力上升 到一 定水平 ，使得注采井间任一 点的驱 替压 力梯 度大于该油藏的启动压 力梯 度时 ，对应的地层平均压 力称 为合理 地层压 力保持 水平。
时打洼赢时筒 （ ） ｄ
井网 ，考虑水力裂缝对开发效果 的影响。油藏 基本数据如下 ： 油层 顶￣２ ０ ｍ，储层有 效厚 度ｌ ｍ，原始油藏 压 力１ＭＰ ，油 ００ ２ ８ ａ 层 破裂压 力３ ＭＰ ，束缚 水饱 和度３ ％，储层无底 水 ，储层均 质各向 ５ ａ ０ 异性 ，ｘ 向和 Ｙ 方 方向 渗透 率 相等 ，垂 向 渗透 率与 水平 渗透 率之 比 为０１ ．。采油 井 和注 水井 均人 工压 裂 ，且 裂缝 穿透 率 均为 ０ ，假 设 ． ６ 人工 裂 缝 导 流 能 力 为２ ｍ ｃ ４ ｍ，设 计缝 宽 ３ ｒ ． ｍ，裂缝 渗 透 率 ９ ａ
。
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建啦 难度 （ ’ｄ ｍ／）
数值模拟结果分析 认为 ，当超前 注水使油井的初期增 油量达 到最 大 时 ， 采井间任意一点 的驱 替压 力梯度刚好克服 了启动压 力梯 度 ， 注 地层 中建 立了有效的驱动压力 系统 ， 时的地层压力水平 即为 合理地 此 层压 力保持水平 。所谓油井初期增 油量指的是 ，某一超前注水 时间下 的日 产油 量相对 于前一个超前注水时间下的 日产油量 的增幅 。
注术追襄 （ ’ ｄ Ⅲ， ）
图３ 超 前 注 水 结 束 时 注 水 井 井 底 压 力 与 注 水 速 度 的 关 系
图４ 注 水 结 束 时 地 层 压 力 水 平 与注水速度的关 系
由图３ 图４ ， 水速 度越大 ，超前注水结束时注 水井井 底压力 和 知 注 也越大 ，可能超过注 水井井底最大压力限制 ；但注水速度越高 ， 超前 注水结 束时地 层的压 力水 平越高 ，更容 易使地 层 中任 意点 的驱 替压 力 梯 度 大 于 启 动 压 力 梯 度 。结 合 前 面 得 Ｋ ５ ０ Ｉ和 Ｋ Ｉ Ｘ ＝ ×１－ ｌ ￣ ： ｌ ＝Ｏ
时间为２ ７ ０ 天和６ 天 。 ６ （ ５ ） 转７ 页
从 图 １ 出Ｋ Ｉ 、１ 看 ＝ 、５ ０（×ｌ～ ０ ｍ ）油藏 的合理地 层 保持压 力
南 缸 科 技 ２ １年第２ ０ ２ 期
高 校 论 坛
物之纳纪 ，变化之 父母 ，生 命之本始 。”如果 人体 阴阳失去平衡 ，或
等 ，最终提高单井产量和 降低油田产量递减率 。目前 ，在运 用数值
模拟 方法评价低渗 油藏 超前注水时的合理地层压 力保持水平 注 水强 度及注 水时 间等参 数时 ，基于 的都是 达西模 型或 拟启动 压 力梯度模 型。实际上 ，室 内实验 及矿场应用表 明，低 渗油藏 流体渗流主要受非 线 性段控 制 ，因此利 用基 于非线性 渗流模型 的数值模拟器研 究超前 “
６１ ５ Ｉ 。 ．４ ｌ。 ｌ
图２ 注 水 速度 与 超 前 注 水 时 间 的油井开 采之前 ，注 水井 以最 大注水压 力超前 注水 时注 水速度 与注 水时 间的关 系 。从 图中可 以看 出Ｋ Ｉ ＝×
ｌ ｒ油藏 的注水速度较 小 ，但其 合理地层压 力保持很高 ，超前累 ｎ ２ 积注 水量很大 ，在超前注水时若 以较低 的注 水速 度注水 ，则需要很长 时 问才能达 到超前累计注水量 ，这在实际 油藏开发 中是不允许的 ；同 时 若以较 高的注水速度注水 ，由于地层吸 水能力有限达 不到既定的注
技 术 创 新
红 科 技 ２ １年第２ ０２ 期
非线性数值模拟 方法在低渗油藏超前 注水 参 数评价 中的应 用
庄 煜 卫 喜 辉 刘 丛 玮
中 国 石 油 大 学 （ 东 ）石 油 工 程 学 院 华 ２ ６ ５ 山 东 青 岛 ６ ５５
摘 要 利 用低 渗油藏 非线性数值模拟 方法 ，在所建 立的均质概念模 型的基础上 ，研 究 了低 渗 油藏超前 注水开发时合理地层压 力 保持 水平 、注水强度 和超前注水 时间等主要 开发技 术参数 的评价方法 。数值模 拟结果表明 ：同一 开发 井网下 ，渗透率越 小。则其合理 地层压 力保持 水平越大 ，注水 强度越 小 ，超前 累计 注水量越大 ，超前 注水时间越长 ；合理地层压 力保持 水平主要与油藏平均渗透 率有
梯度和渗透率 的关 系有 关 ，超前注水保持一定的地层压 力水平主要是 为了克服地层启动压 力梯度 的影响 ，地层渗透率越小 ，则启动压力梯 度越大 ，那么克服启动压力梯度所需要保持 的地层压 力水平就越高 。
２２ 超 前 注 水 强 度 ．
注水合理参数的确定具有 非常 重要的现实意义。
（） １
其 中， 体现 出流体 存在屈服 应力值 以及边界层 对渗流 的影响 ， 主要体 。 现 了边界层对渗流 的影 响。
ｌ ：
Ｏ
０ ５ ０ １ １ ０ ２ ２ ３ ３ ＩＩ ００ ５ ０Ｄ ５０ ００ ５０
以式（） １为基础 ，编制 非线性数值模拟 程序 ，采用矩 形五点注采
于广大的学生群体而言 ，大学生具 备良好的文化知识 、专业技能 、接
阴胜阳 ，或阳胜阴 ，都会 引起人体 内部环境 的紊乱而发生病变 ，只有 使阴阳处在平衡协调 、动态和谐状态 ，人体生理机能活动才会正常有
序 ，保持健康运行 。 （ ３）经络 运行 、气 血调和的保健观 。经络 内属于 脏腑 ，外联于
１ 数值模拟模型 的建立
超前注水强度是超前注 水开发技 术政 策中最难确定的一个 ，由于 注水强 度是 每米油层 的注 水速度 ，我们可 以用注水速 度研究 注水强 度。
５０
实验研究表 明，低渗油藏 流体渗流遵循 以下规律 ：
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３０
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２５ 吉 林 体 育 学 院 推 行 健 身 气 功 的 优 势 ．
一
随 着奥运会 的成功举 办 ，中国传统文化也 向全世 界揭开 了其神秘 面纱 ，我们坚信 “ 只有 民族 的，才是 世界的”。健身气功在 吉林体育 学院推行的 出发点不仅是发展 民族传统文化 ，而是肩 负着继承和传播 民族特色文化 的特殊使命 。因此 ，在吉林体育学 院推行健 身气 功，既 有现 实意义 ，又有战略意义 ，是必要的 、可行的。 ３２ 建议 ． （ １）从事健身气功 教学的教师 ．要 不断钻研业 务 ，要具有精 确
况。
建立一个矩形五点注 采井组 ，包括四 口生产井 ， 口注水井 ，井 一 距４ ０ ５ ｍ，排距 １０ ５ ｍ。网格 数 ：ｉ ｊ ｋ ４ Ｘ １ ；平面上网格划分 × × ＝ ６ ３ ×５ 采用 １ｍ间距 ；将ｘ ０ 轴方 向定为与 人工裂缝走 向一致 ，对模拟裂缝 采
用 等 效的 方 法 ，裂缝 所在 网格 宽 度 为１ｍ，故裂 缝 等效 渗透 率 为 ０
（ ） 注水速度注 水。 以定注 水速度注 水时 ，超前注 水时间可 １ 定 由计算确定的累计超前注水量和合理 注水强度来确定 ，两者之比即为
图Ｉ 地层压力保持水平与油 井初期增 油量 的关系
超前注 水 时间 ，则Ｋ ５ ０ ｍ和Ｋ １ １～ ｍ油藏 的超前 注水 ＝ ×１～ ＝０ ０ ｚ Ｘ