組分模型數(shù)值模擬入門(mén)指南.doc

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組分模型數(shù)值模擬入門(mén)指南.doc (41.5 KB, 下載次數(shù): 8, 售價(jià): 3 金幣)

2011-11-8 18:24 上傳

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我一直在考慮怎么樣寫(xiě)組分模型數(shù)值模擬入門(mén)指南。組分模擬要涉及到狀態(tài)方程（EOS）,閃蒸計(jì)算，熱動(dòng)力方程等理論方面的知識(shí)。在實(shí)際做組分模擬時(shí)，你并不需要完全掌握這些知識(shí)，但你至少應(yīng)該有一定了解。我在后面會(huì)做一點(diǎn)簡(jiǎn)單的介紹，但希望大家自己化些時(shí)間去學(xué)這部分知識(shí)。我寫(xiě)的還是以應(yīng)用為主（這部分內(nèi)容可能是國(guó)內(nèi)出版的數(shù)模書(shū)籍中最缺乏的），大家需要參考其他組分模擬理論方面的書(shū)籍。
做組分模擬前應(yīng)該有很好的黑油模擬的基礎(chǔ)。你應(yīng)該先把黑油模擬做好以后再開(kāi)始做組分模擬。在我寫(xiě)的過(guò)程中，我也假定你已經(jīng)很好地掌握了黑油模型。涉及到黑油方面的內(nèi)容時(shí)我不會(huì)做重復(fù)介紹。如果你有疑問(wèn)，可以參照我以前寫(xiě)的黑油模擬入門(mén)指南。
關(guān)于組分模擬，大家首先會(huì)有下面一些疑問(wèn)。為什么要做組分模擬？在什么情況下需要做組分模擬？組分模擬與黑油模擬有什么區(qū)別？組分模擬結(jié)果是不是一定比黑油模擬好？組分模擬用多少組分比較好？我先試著回答一下這些基本問(wèn)題，然后我再介紹具體如何做組分模擬。
我們都知道，地下的流體的組成實(shí)際上是非常復(fù)雜的，可能含有成百上千的組分。地下流體以油或氣相的形式存在。對(duì)于大多數(shù)油藏，我們基本上可以把地下流體分為兩個(gè)組分，及油組分和氣組分。油組分以油相的形式存在，氣組分以氣相的形式存在。兩個(gè)組分會(huì)發(fā)生物質(zhì)交換，及氣組分會(huì)溶解到油相，油組分也會(huì)從氣相揮發(fā)（油和氣都不會(huì)溶解于水）。 這兩個(gè)組分之間的物質(zhì)交換可以用溶解油氣比和（或）揮發(fā)氣油比來(lái)表示。溶解油氣比和揮發(fā)氣油比都只是壓力的函數(shù)。地下油氣相的密度可以通過(guò)地面油氣相的密度，溶解油氣比以及體積系數(shù)來(lái)計(jì)算。油氣相的體積系數(shù)也只是壓力的函數(shù)。同樣地下油氣相的粘度也是壓力的函數(shù)。這就是我們所熟悉的黑油模型。對(duì)于大多數(shù)油藏，采用這樣的處理方式計(jì)算結(jié)果是有保證的。但并不是所有油藏都可以這樣處理。比如凝析氣藏，氣藏溫度很靠近臨界溫度，在開(kāi)發(fā)過(guò)程中有許多獨(dú)特的特性。在井底附近，壓力低于露點(diǎn)壓力，油相（重組分）析出而且飽和度大于臨界含油飽和度，這時(shí)會(huì)發(fā)生油氣兩相流動(dòng)。在遠(yuǎn)離井底附近，可能壓力也低于露點(diǎn)壓力，但含油飽和度低于臨界含油飽和度，這時(shí)只有氣相發(fā)生流動(dòng)。在氣藏中沒(méi)有油相的析出，只是純氣相流動(dòng)。所以在井底會(huì)有三個(gè)流動(dòng)帶，每個(gè)流動(dòng)帶的特性都不同。我們需要用到組分模型計(jì)算每個(gè)流動(dòng)帶的組分變化，是哪些組分從氣相析出，析出的組分含量，這樣我們可以計(jì)算出各個(gè)組分在油相和氣相中的含量，從而得到油氣相的飽和度，密度，粘度等屬性。這樣你的油氣屬性不像黑油模型那樣只是壓力的函數(shù)，在組分模型中它們同時(shí)也是組分的函數(shù).我在后面會(huì)專門(mén)用一個(gè)章節(jié)介紹如何模擬凝析氣藏，包括非達(dá)西流動(dòng)，相滲曲線隨流速的變化，井底附近擬壓力處理等等。
另一種需要用到組分模型的情況是注氣驅(qū)。對(duì)于黑油模型，任何注入氣都沒(méi)有區(qū)別。但實(shí)際上，不同的注入氣，驅(qū)替效率不同。如果是混相驅(qū)，不同的注入氣最小混相壓力也不同。我們必須知道注入氣的組成，才能更好的模擬驅(qū)替過(guò)程。
其他一些需要用到組分模型的情形有揮發(fā)油藏的模擬，組分分布變化顯著的油氣藏模擬，地層溫度差別顯著的油氣藏以及機(jī)理性研究等。
全球估計(jì)至少百分比七十以上的數(shù)值模擬模型都是黑油模型，組分模型不多。一個(gè)制約組分模型應(yīng)用的主要原因是計(jì)算時(shí)間。組分模型比黑油模型計(jì)算要慢很多。組分模型每一個(gè)時(shí)間步都要進(jìn)行閃蒸計(jì)算，這部分計(jì)算可能占整個(gè)計(jì)算量的一半時(shí)間。組分越多，閃蒸計(jì)算所需要的時(shí)間越多。多一個(gè)組分，組分模型總計(jì)算時(shí)間可能會(huì)多出三倍。通常組分模型大都選用6到8個(gè)組分，不會(huì)更多。

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helloshigy

好復(fù)雜 不懂

薛巖

很好 建議收藏

chuyun205

暫時(shí)用不到

xiaoxuexue

聽(tīng)著挺復(fù)雜的，不過(guò)我很干興趣