低渗透二维两相流的数值模拟方法研究

张永 迟杰 贾丙印 张隆源 李灿霞

摘   要：随着全国石油工业的迅速发展以及人们对石油资源需求的急剧增长，低渗透油藏毫无疑问将成为未来石油开发的主要研究方向，油藏数值模拟可为低渗透二维两相流的方法研究提供理论和方法的支持。通过考虑渗流系统物性变化建立的二维两相流数学模型能够更加精确地反映地层真实的渗流状态，因此，对渗流系统物性变化和二维两相数学模型建立和求解的研究非常必要。前人的二维两相流数学模型主要基于达西渗流或者单独考虑某一项因素，在反映低渗透油藏二维两相流体物性变化方面尚有欠缺。考虑水相在原油中溶解导致原油黏度、启动压力梯度变化对流体渗流的影响，建立二维数学模型并通过数值方法进行求解。更准确地揭示水驱油规律，进一步丰富了变流体物性水驱渗流数学模型，编制软件进行实例计算，对有效开发低渗透油藏具有一定指导意义。

关键词：启动压力梯度;低渗透油藏;数值模拟

低渗透油将是中国未来油水、油气勘探开发的主要对象，也是中国未来油水、油气工业发展的主流和必然趋势[1]。本课题在学习低渗透油藏渗流规律和数值模拟技术的基础上，考虑水相在原油中溶解导致原油粘度、启动压力梯度变化对流体渗流的影响，建立符合二维两相低渗透油藏的数值模型，充分考虑启动压力梯度与动边界的影响[2]，求出其数值解。利用IMPES方法对其进行求解[3]，使用C++语言对其进行编程。

5    结语

由此可知，数值模拟的主要内容是建立数学模型、数值模型和计算机模型。因此，要用二维两相流数值模拟的方法研究低渗透油藏问题，首先必须根据油藏的实际渗流情况建立二维数学模型，对所建立的数学模型使用非线性偏微分方程数值方法求解。使用有限差分方程方法对渗流方程进行离散化处理，然后使用IMPES方法对离散方程进行求解，最后使用追赶法求解方程组。

对于一个低渗透油藏来说，当有油、水两相流体在孔隙介质中同时流动时，两相流体要受到原油黏度变化和油相启动压力梯度变化的影响，而且在油相与水相之间要发生相应的质量交换。因此，数学模型如要良好地描述二维两相流的油藏，就必须考虑上述各种力的变化及相与相之间交换的影响。

[参考文献]

[1]胡文瑞，中国石油企业协会.中国低渗透油气的现状与未来[J].中国工程科学，2013，11（8）：29-37.

[2]任胜利.动边界层状低渗透油藏试井分析[J].油气井测试，2015，24（3）：8-11.

[3]张志强，郑军卫.低渗透油气资源勘探开发技术进展[J].地球科学进展，2009（8）：14-24.

[4]劉东成.低渗透油藏储层精细研究与应用[J].化工管理，2017（20）：150.