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3 118
例2--三相，模型2 119
例3--物理模型试验数据，模型2 120
模型1和模型2的描述 120
模型1 122
模型2 123
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F 178
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C 375
附录D 376
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