【摘要】：近年來低礦化度水驅提高原油采收率引起了國內外學者的關注,但是其提高采收率的滲流機理及其定量表征方法尚不明確。目前的商業(yè)油藏數(shù)值模擬器沒有充分考慮低礦化度水驅油機理,還不能準確的模擬低礦化度水驅(LSWF-EOR)過程。為了揭示低礦化度水驅提高原油采收率的機理,實現(xiàn)低礦化度水驅油預測方法,綜合運用油層物理學、滲流力學、應用數(shù)學等學科的理論和計算機計算技術,開展了低礦化度水驅油數(shù)值模擬方法的研究,具體研究內容包括:(1)開發(fā)了一種低礦化度水驅油藏數(shù)值模擬器,在巖心驅替實驗的基礎上模擬低礦化度水驅(LSWF)在砂巖油藏中的驅替機理。(2)開發(fā)了一種化學示蹤油藏數(shù)值模擬器,基于一種新的地質統(tǒng)計方法建模,進而評價油藏的非均質性。(3)開發(fā)了一種數(shù)值模擬器來研究低礦化度聚合物驅替(LSP)對原油采收率的影響。(4)利用混合BP人工神經網絡技術(BPANN)結合粒子群優(yōu)化(PSO)算法建立了歷史擬合模型,并將其應用于低礦化度水驅提高采收率(LSWF-EOR)的實驗歷史擬合中。本文取得了如下主要成果和認識:(1)分別研究了低礦化度水驅(LSWF)和低礦化度聚合物驅替(LSP)提高原油采收率的機理,表征了低礦化度水驅油的潤濕性改變機理。(2)建立了低礦化度水驅(LSWF)、低礦化度聚合物驅替(LSP)和化學示蹤的數(shù)值模擬數(shù)學模型,并采用有限體積方法和牛頓迭代算法對模型進行了數(shù)值求解。為了消除數(shù)值振蕩,引入了總變差下降體系來控制數(shù)值彌散,采用了解析方法來驗證了數(shù)值模擬結果的正確性。(3)使用Matlab編程技術,開發(fā)了低礦化度水驅油數(shù)值模擬器,耦合了人工智能改進算法對低礦化度水驅提高采收率(LSWF-EOR)進行了歷史擬合,提高了歷史擬合的效率。(4)運用本文研制的油藏數(shù)值模擬器,設計了低礦化度水驅油算例并進行了模擬,具體包括(a)模擬了粘性指進和竄流通道所造成驅替層面的不均衡現(xiàn)象,研究了低礦化度聚合物驅替(LSP)通過改善前述效應實現(xiàn)提高原油采收率的機理。(b)模擬了水溶液組分的反應、多離子交換和潤濕變化等作用對水驅油效果的影響,用PHREEQC地質模擬軟件進行驗證。數(shù)值模擬結果表明,低礦化度水驅(LSWF)中的pH增加了,而HSWF EOR中的卻降低了。本文研制的低礦化度水驅模擬器充分考慮了水驅油過程中的物理-化學機理,通過算例模擬及其驗證對比,取得了良好的效果。該模擬技術對低礦化度水驅油動態(tài)預測和提高采收率預測及評價提供了新的研究手段,可以為未來的礦場應用提供技術支持。
【學位授予單位】：中國地質大學(北京)
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TE357.6
【圖文】：

1Figure 4.5. Concentration profile of homogeneo= 1250 s, (b) 15000 s, and (c) Pressure distribut

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本文編號：2754103