Цена доставки диссертации от 500 рублей 
Поиск:

Каталог / ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ

Моделирование методом линий тока с капиллярным эффектом применительно к проблемам нефтедобычи

Диссертация

Автор: Беренблюм, Роман Анатольевич

Заглавие: Моделирование методом линий тока с капиллярным эффектом применительно к проблемам нефтедобычи

Справка об оригинале: Беренблюм, Роман Анатольевич. Моделирование методом линий тока с капиллярным эффектом применительно к проблемам нефтедобычи : диссертация ... кандидата технических наук : 05.00.00 Копенгаген, 2004 171 c. : 61 05-5/1025

Физическое описание: 171 стр.

Выходные данные: Копенгаген, 2004




Стоимость Доставки
500 руб.


Содержание:

Предисловие Краткое содержание ii  Оглавление  iv
11 Течение жидкости в пористой среде
12 Физика капиллярных эффектов
131 Обзор симулятора 3DSL
133 Развитие метода линий тока
134 Последние разработки в моделировании линий тока
2 Математическая модель
21 Модификация основной системы уравнений
211 Уравнение давления с учетом капиллярных сил
212 Капиллярно-вязкостной потенциал
213 Уравнение насыщенности с капиллярными и гравитационными эффектами
214 Конечный вид систем уравнений
22 Решение основных систем уравнений с учетом капиллярных и гравитационных сил
221 Схема модифицированного симулятора линий тока
222 Численное представление уравнения давления
223 Уравнение для скважин, учитывающее капиллярные силы
224 Расчет скорости потока
225 Решение уравнения насыщенности
226 Возможности для возникновения ошибки материального баланса
227 Выбор шага по времени
23 Иллюстрация капиллярных эффектов
3 Сравнение различных методов учета капиллярных сил
31 Данные для тестовых примеров
311 Первый тестовый пример
312 Второй тестовый пример
313 Третий тестовый пример
32 Определение режима вытеснения
33 Тестирование различных вариантов модификации уравнения давления
34 Сравнение различных вариантов модификации уравнения насыщенности
35 Тестирование методов автоматического выбора шага
36 Моделирование двухмерного гетерогенного примера
37 Расчет трехмерного гетерогенного примера
38 Резюме
4 Примеры расчетов
41 Капиллярные эффекты в перовом пространстве
411 Капиллярные эффекты в гидрофильной породе
412, Капиллярные эффекты в гидрофобной и смешанной средах,,,
42 Определение области применения симулятора на базе линий тока с учетом капиллярных эффектов
43 Моделирование лабораторных экспериментов 4-25
Выводы 5-1
Список обозначений

Введение:
Главной целью любого проекта по гидродинамическому моделированию пласта является прогнозирование характеристик процесса вытеснения.Симуляторы на базе линий тока позволяют бьютрее получать более точные решения задач вытеснения по сравнению с методами конечных разностей. Однако доступные в настоящее время коммерческие симуляторы на базе линий тока недостаточно хорошо описывают капиллярные эффекты.В данной главе представлен обзор базовых концепций течения жидкости в пористой среде. Рассматриваются скорость Дарси и закон сохранения вещества. Представлен метод IMPES (неявного решения уравнения давления; явного решения уравнения насыщенности), используемый в симуляторах на базе линий тока.Представлены физические основы капиллярных эффектов.Рассматривается значимость капиллярных сил для гидродинамического моделирования пласта. Приводятся возможные затруднения при вводе капиллярных эффектов в симулятор на базе линий тока.Данная глава включает в себя обзор методологии линий тока. История развития методов линий тока (трубок тока) прослеживается с ввода понятия функции линий тока [54] до развития симулятора на базе линий тока 3DSL 0.25 [8]. Симулятор на базе линий тока 3DSL 0.25 предоставлен группой SUPRI-C, нефтепромысловым факультетом Стэнфордского университета в качестве базового кода для ввода капиллярных эффектов.Представлены некоторые последние достижения в области развития линий тока, включая трёхфазный композиционный симулятор, симулятор на базе линий тока с двойной проницаемостью, использование симулятора на базе линий тока для настройки модели в соответствии с историей
Список литературы:

1. Adamson, A.W. Phsyical Chemistry of Surfaces. John Wiles & Sons, New York, USA. 1997.
2. Agarwal, В., and Blunt, M.J. Streamline Based Method With Full-Physics Fonward Simulation for History-Matching Performance Data of a North Sea Field. SPE 84952 in SPEJ June, pp. 171-180. 2003.
3. Al-Huthali, A.H., and Datta-Gupta, A. Streamline Simulation of Water Injection in Naturally Fractured Reservoirs. SPE 89443 presented at the 2004 SPE/DOE Symposium on Improved Oil Recovery, Tulsa, USA. 2004.
4. Amyx, J.W., Bass, D.M., and Whiting, R.L. Petroleum Reservoir Engineering. McGraw-Hill, New York, USA. 1960.
5. Aziz, K., and Settari, A. Petroleum reservoir simulation. Elsevier applied science publishers, New York, USA. 1979.
6. Басниев, K.C, Кочина И.Н., и Максимов, В.М,. Подземная гидромеханика. Москва, Россия. 1993.
7. Barenblatt, G.I., Entov, V.M., Ryzhik, V.M. Theory of fluid flows through natural rocks. Kluwer Academic publisher, Netherlands. 1990.
8. Batycky, R.P. A Three-Dimensional Two-Phase Field Scale Streamline Simulator. Ph.D. Thesis, Department of Petroleum Engineering, School of Earth Science, Stanford University, Stanford, California, USA. 1997.
9. Bedrikovetsky, P.G. Mathematical Theory of Oil and Gas Recovery With Application to ex-USSR Oil and Gas Fields. Kluwer Academic Publishers, Netherlands. 1993.
10. Bedrikovetsky, P.G., Magarshak, Т.О., and Shapiro A.A. 3D Analytical Model for Displacement of Oil Using Horizontal Wells. SPE 26996 presented at III Latin American / Caribbean Confernce held in Buenos Areas, Argentina. 1994. Список литературы 7-2
11. Blair, P.M., and Weinlaug, C.F. Solution of Two-Phase Flow Problems Using Implicit Difference Equations. SPE 2185, Presented at 43'"'' Annual Fall Meeting, Houston, USA. 1969.
12. Blunt, M.J., Lui, K., Thiele, M.R. A Generalized Streamline Method to Predict Reservoir Flow. Petroleum Geoscience, vol. 2, pp. 259-269. 1996.
13. Blunt, M.J. Flow in porous media - pore-network models and multiphase flow. Current Opinion in Colloid & Interface Science, vol. 6, pp 197-207. 2001.
14. Bratvedt, P., Gimse, Т., and Tegnander, С Streamline Computations for Porous Media Flow Including Gravity. Transport in Porous Media, vol. 25, pp. 63-78. 1996.
15. Buckley, S.E., and Leverett, M.C. Mechanisms of Fluid Displacement in Sands. Petroleum Technology, May, pp107-116. 1941.
16. Christie, M.A., and Blunt, M.J. Tenth SPE Solution Project: A comparison of Upscaling Techniques. SPE72469 in SPE Reservoir Evaluation and Engineering, August, pp. 308-317. 2001.
17. Coats, K.H. Implicit Compositional Simulation of Single-Porosity and Dual-Porosity Reservoirs. SPE 18427, presented at SPE Symposium On Reservoir Simulation, Huston, USA. 1989.
18. Coats, K.H. A Note on IMPES and Some IMPES-Based Simulation Models. SPE 65092 in SPE Journal, vol. 5, pp. 245-251. 2000.
19. Coats, K.H. IMPES Stability: The CFL Limit SPE 66345, presented at SPE Reservoir Simulation Symposium, Houston, USA. 2001
20. Coats, K.H. IMPES Stability: The Stable Step. SPE 69225, presented at SPE Reservoir Simulation Symposium, Huston, USA. 2001.
21. Coats, K.H. IMPES Stability: Selection of Stable Timesteps. SPE 84924 in SPEJ, June, pp. 187-187. 2003.
22. Crane, M., Bratvedt, F., Bratvedt, K., Childs, P., and Olufsen, R. A Fully Compositional Streamline Simulator. SPE 63156 presented at SPE Annual Technical Conference and Exhibition, Dallas, Texas, USA. 2000.
23. Darcy, H. The public fountains in the Town of Dijon, V. Dalmont, Paris, France. 1856 Список литературы 7-4
24. Datta-Gupta, А., and King, M.J. A Semianalytic Approach to Tracer Flow Modeling in Heterogeneous Permeable Media. Advances in Water Resources, vol. 18, pp. 9-24. 1995.
25. Di Donate, G., Huang, W., and Blunt, M. Streamline-Based Dual Porosity Simulation of Fractured Reservoirs. SPE 84036 presented at SPE Annual Technical Conference and Exhibition, Denver, Colorado, USA. 2003.
26. Dullien, F.A.L. Porous media. Fluid Transport and Pore Structure. Academic Press, New York, USA. 1979.
27. Emanuel, S., and Milliken, W.J. History Matching Finite Difference Models With 3D Streamlines. SPE 49000 presented at SPE Annual Technical Conference and Exhibition, New Orleans, Louisiana, USA. 1998.
28. Farkas, E. Adaptice Implicit Volume Balance Techniques. SPE 25273 presented at 12"^ SPE Symposium on Reservoir Evaluation, New Orleans, Louisiana, USA. 1993.
29. Higgins, R.V., and Leighton, A.J. Performance of Five-spot Water Floods in Stratified Reservoirs Using Streamlines, SPE 57 in Trans. AIME, pp.1-12. 1961.
30. Higgins, R.V., and Leighton, A.J. A Computer Method to Calculate Two- Phase Flow in Amy Irregular Bounded Porous Medium. SPE 243, presented at SPE Annual California Regional Meeting, USA. 1962.
31. Higgins, R.V., and Leighton, A.J. Computer Prediction of Water Drive of Oil and Gas Mixture Through Irregularly Bounded Porous Media - Three-Phase Flow. SPE 283, presented at SPE production reservoir Symposium, Tulsa, Oklahoma, USA1962.
32. Ichiro, O., Datta-Gupta, A., and King, M.J. Time step selection during streamline simulation via transverse flux correction. SPE 79688, presented at 2003 SPE reservoir simulation symposium, Huston, USA. 2003. Список литературы 7-5
33. Jessen, К., Wang, Y., Ermakov, P., Zhu, J., and Orr, F.M. Fast, Approxmate Soilutions for 1D Mulitcomponent Gas-Injection Problems. SPE 74700 in SPEJ, December, pp. 442-451. 2001.
34. Jessen, K., and Orr, F.M. Compositional Streamline Simulation. SPE  77379  presented at SPE Annual Technical Conference and Exhibition, San Antonio, Texas, USA. 2002.
35. Jessen, K., and Orr, F.M. Gas Cycling and the Development of Miscibilty in Condensate Reservoirs. SPE 84070 presented at SPE Annual Technical Conference and Exhibition, Denver, Colorado, USA. 2003.
36. Jessen, K., and Orr, F.M. Gravity segregation and Compositional Streamline Simulation. SPE 89448, presented at SPE/DOE symposium on Improved Oil Recovery, Tulsa, Oklahoma, USA. 2004.
37. Killough, J.E. and Kossack, C.A. Fifth Comparative Solution project: Evaluation of Miscible Flood Simulators. SPE 16000 presented at Ninth SPE Symposium on Reservoir Simulation, San Antonio, Texas, USA. 1987.
38. King, M.J., and Datta-Gupta, A. Streamline Simulation: A current perspective, in Situ, vol. 22(1), pp. 91-140. 1998.
39. Leverett, M.C. Capillary behavior in Porous Solids. Trans. AIME. 1941.
40. Mallison, B.T., Gerritsen, M.G, and Matringe S.F. Improved Mappings for Streamline-Based Simulation. SPE 89352 presented at the 2004 SPE/DOE Symposium on Improved Oil Recovery, Tulsa, Oklahoma, USA. 2004.
41. Marcell-De Silva, J., and Dawe, R.A. Effects of Permeability and Wettability Heterogeneities on Flow in Porous Media. SPE 81164 presented at SPE Latin American and Caribbean Petroleum Engineering Conference, Port-of-Spain, Trinidad, West Indies. 2003.
42. Martin, J.C, and Wegner, R.E. Numerical Solution of Multiphase, Two- Dimensional Incompressible Flow Using Stream-Tube Relationships. SPE 7140 in Trans. AIME, October, pp. 313-323. 1979 Список литературы 7-6
43. Matanga, G.B. Stream Functions in Three-Dimensional Groundwater Flow. Water resources Research, vol. 29(9), pp 3125-3133. 1993.
44. Mattax, C.C, and Dalton, R.L. Reservoir Simulation. SPE Monogram Series. SPE, Richardson, Texas, USA. 1990.
45. Milliken, W.J., Emanuel, A.S., and Chakravarty, A. Application of 3D Streamline Simulation To Assist History Matching. SPE 74712, presented at SPEREE December, pp. 502-508. 2001.
46. Muskat, M. Flow of Homogeneous Fluids. McGraw-Hill, Boston, USA. 1937.
47. Peaceman, D.W. Fundamentals of numerical reservoir simulation. Elsevier, New York, USA. 1977
48. Peaceman, D.W. Interpretation of Well-Block Properties in Numerical Reservoir Simulation with Nonsquare Grid Blocks and Anisotropic Permeability. SPE 10528 in SPEJ, June, pp. 531-569. 1983
49. Pollock, D.W. Semianalytical Computation of Path Lines for Finite- Difference Models. Ground Water, vol.26(6), pp. 743-750. 1988.
50. Rapoport, L.A., and Leas, W.J. Properties of Linear Waterfloods. Petroleum Transactions AIME, vol.198, pp. 139-148. 1953.
51. Renard, G. A 2D Reservoir Streamtube EGR Model With Periodical Automatic Regeneration of Streamlines. In Situ, vol. 14(2), pp. 175-200. 1990.
52. Rodriguez, P.G., Segura, M.K., and Moreno, F.J.M. Streamline methodology using an efficient operator splitting for accurate modeling of capillary and gravity effects. SPE 79693, presented at SPE Reservoir Simulation Symposium, Houston, USA. 2003.
53. Russell, T.F. Stability Analysis and Switching Criteria for Adaptive Implicit Methods Based on the CFL condition. SPE 18416 presented at SPE Symposium on Reservoir Simulation, Houston, Texas, USA. 1989.
54. Schlumberger GeoQuest. Eclipse 100 Technical Description. 2003.
55. Schlumberger GeoQuest. Eclipse 300 Reference Manual. 2003. Список литературы /7
56. Schlumberger GeoQuest. FrontSim Technical Description. 2003.
57. Seto, C.J., Jessen, K., and Orr, F.M. Compositional Streamline Simulation of Field Scale Condensate Vaporization by Gas Injection. SPE 79690 presented at SPE Reservoir Simulation Symposium, Houston, Texas, USA. 2003.
58. Shapiro, A.A, and Stenby, E.H. Factorization of Transport Coefficients in Macroporous Media. Transport in Porous Media, vol. 41, pp. 305-323. 2000.
59. Spivak, A., and Coats, K.H. Numerical Simulation of Coning Using Implicit Production Terms. SPE 2595 in SPEJ, September, pp. 257-267. 1970.
60. Thiele, M.R. Modeling Multiphase Flow in Heterogeneous Media Using Streamtubes. PhD dissertation, Stanford University, Dept. of Petroleum Engineering, Stanford, California, USA. 1994.
61. Thiele, M.R., Batycky, R.P., Blunt, M.J., and Orr, F.M. Jr. Simulating Flow in Heterogeneous Media Using Streamtubes and Streamlines. SPE 27834 in SPE Reservoir Engineering, vol. 10(1), pp. 5-12. 1996.
62. Thiele, M. R., Batycky, R.P., and Blunt, M.J. A Streamline-Based 3D Field-Scale Compositional Reservoir Simulator. SPE 38889 presented at SPE Annual Technical Conference and Exhibition, San Antonio, Texas, USA. 1997.
63. Thiele, M.R. Streamline Simulation. б"^ international forum on Reservoir Simulation, Austria. 2001.
64. Thiele, M.R., and Batycky, R.P. Water Injection Optimization Using a Streamline-Based Workflow. SPE 84080 presented at SPE Annual Technical Conference and Exhibition, Denver, Colorado, USA. 2003.
65. Thomas, G.W., and Thumau, D.H. Reservoir Simulation Using an Adaptive Implicit Method. SPE 10120 presented at the 56*'' Annual Fall Technical Conference and Exhibition of the SPE of AIME, San Antonio, Texas, USA. 1981. Список литературы г-8
66. Thomas, G.W., and Thurnau, D.H. The Mathematical Basis of the Adaptive Implicit Method. SPE 10495 presented at the б*"" SPE Symposium in Reservoir Simulation, New Orleans, Louisiana, USA. 1982.
67. Toth, J. Adsorption: Theory, Modeling, and Analysis. Marcel Dekker, New York, USA. 2002.
68. Yan, W., Michelsen, M.L., Stenby, E.H., Berenblyum, R.A., and Shapiro, A.A. Three-phase Compositional Streamline Simulation and Its Application to WAG. SPE 89440 presented at the 2004 SPE/DOE Symposium on Improved Oil Recovery, Tulsa, USA. 2004.
69. Young, L.C., and Russell, T.F. Implementation of an Adaptive Implicit Method. SPE 25245 presented at 12'^ SPE Symposium on Reservoir Simulation, New Orleans, Louisiana, USA. 1993.
70. Zhou, D., Fyaers, F.J., and Orr, F.M. Scaling multiphase flow in simple heterogeneous porous media. Multiphase Transport in Porous Media, vol.265, pp. 25-35. 1993.