水平井分段完井不同分段模式优化研究

运用势的叠加原理和镜像反映原理,导出了水平井任意分段模式下井筒与油藏渗流耦合产能计算模型,用该模型可以
计算任意分段模式下水平井的产能,通过对比不同分段模式下的水平井产能,可以对分段进行优化,从而指导分段完井方案的制
定。研究结果表明:当打开程度一定时,不同分段模式对产量影响不大;产量随着打开程度的提高而增加,但当打开程度大于40%
时,产量增幅趋于平缓,因此,打开程度必须大于打开临界程度,这样既减小了因分段而牺牲的产量又达到了分段的目的;井筒摩
阻对产量影响较大,在进行分段优化时,必须考虑井筒摩阻的影响,从而优选盲管段的位置。      

基于期望值模型的注水管网摩阻因数反演

为对油田注水管网摩阻因数进行反演求解,将注水管网节点部分未知压力设为随机参数,建立注水管网管道摩阻因数反演的一类随机优化模型———期望值模型;给出利用随机模拟技术和遗传算法求解期望值优化模型的数值方法.通过对理想注水管网进行反演求解,验证模型的合理性和算法的可行性.     

预测低渗气田水平气井积液的新模型

水平井是低渗气藏提高单井产量的有效井型和开采方式,但相较于直井更容易受到积液的影响,建立适用于低渗气藏水平井的积液预测方法具有重要意义。以水平井斜井段为分析对象,从液膜运动出发,考虑井斜角的影响,建立了新的临界携液预测模型。结合实例计算,讨论了该模型的适用性。计算结果表明,该模型在生产中后期能较为准确地预测水平井是否发生积液,对低渗气田水平井的生产具有一定的指导意义。      

非均质各向异性油藏水平井流入动态

为分析渗透率非均质性对水平井流入动态的影响,根据质量和动量守恒定律,建立全耦合的非均质各向异性盒式油藏渗流与水平井筒变质量流的耦合模型;通过坐标变换建立各向异性油藏水平井非均质表皮计算模型,将非均质渗透率场转化为等效均质渗透率场和沿井筒变化的非均质表皮;应用源函数法和势的叠加原理得到油藏渗流模型的解,给出基于模型离散的顺序迭代解耦方法.结果表明:渗透率非均质性对水平井流量剖面和采油指数影响较大.水平井流量分布规律与近井渗透率变化规律基本相同;高渗区流量大,低渗区流量小;在等效渗透率相同的情况下,随着近井非均质性的增强,水平井平均采油指数逐渐降低,平均流量分布不均衡因数逐渐增大.该研究为非均质各向异性油藏水平井产能预测和完井参数优化提供了依据.     

考虑裂缝干扰的气藏压裂水平井产能预测模型

基于压裂水平井井身结构复杂,需要建立考虑裂缝参数变化且符合水平井渗流特征的产能预测模型.为准确预测压裂水平井产能,通过保角变换和势的叠加原理,建立新模型,不仅考虑裂缝长度、裂缝间距、裂缝夹角的变化对压裂水平井产能的影响,还考虑裂缝间的相互干扰.结果表明:压裂水平井产能随着裂缝条数、长度和裂缝夹角的增加而增大.模型通过现场验证,计算单井无阻流量与试采结果对比,相对误差为8.3%,计算结果较为准确.     

利用三维加速度点质量模型法监测2010年中国西南干旱

在附有空间约束的三维加速度点质量模型法的基础上引入水文模型进行约束,利用水文模型计算地理点之间的相关性,采用L曲线法确定最优正则化参数.计算结果表明,引入水文模型的三维加速度点质量模型法相比零阶Tikhonov约束的三维加速度点质量模型法信噪比大于0的比例更高.采用该方法对2010年中国西南地区干旱情况进行监测;同时,...     

利用向-位错组合模型研究龙门山断裂带的三维运动

提出描述断层滑动和转动的向-位错组合模型。利用实测的2008年汶川大地震GPS同震数据,基于向-位错组合模型,采用粒子群算法反演了主破裂带的三维滑动和转动,并将滑动结果与前人成果进行对比,最后由正演计算进一步验证反演结果的可靠性。理论分析和模型计算结果表明：1) 震源破裂的主要特征是逆冲兼右旋走滑;2) 龙门山断裂的滑动和转动有明显的分段性特征;3) 汶川地震的地震矩为7.069×1020 Nm,矩震级为7.899。向-位错组合模型反演结果与前人成果保持了很好的一致性。     

高含水期水平井挖潜物理模拟

结合油藏渗流与水平井筒内流体流动的耦合性,以水驱油相似原理为基础,建立三维油藏物理胶结水平井多层模型,并从其微观孔隙特征及油水渗流特征等方面与实际油藏进行对比.以物理模型为基础,从动态变化指标及油水分布特征等角度研究不同挖潜方式在高含水期挖潜效果的差异性,总结水平井挖潜提高采收率的规律.结果表明:在交错井网及正韵律储层的条件下,高含水期剩余油多富集于井组中心储层顶部区域;高含水期应用水平井进行挖潜剩余油,其在多个动态变化指标上优于直井,并且水平井对井组边角区域及储层中下部位剩余油的控制能力也较强;水平井与常规井网的不同配置关系对挖潜效果有较大影响,水平井挖潜动态也随着含水率上升呈现不同的规律.     

页岩气藏压裂水平井产能模型及影响因素

由于页岩气在储层中存在解吸、扩散和渗流相互作用,使页岩气藏压裂水平井与常规气藏压裂水平井在渗流特征及产能递减规律方面有较大差异.综合考虑页岩气解吸、扩散和渗流特征,建立页岩气藏压裂水平井产能模型,应用Laplace变换和Duhamel原理,结合Stehfest数值反演求解产能模型,绘制页岩气藏压裂水平井产能递减曲线,分析解吸系数、无因次储容系数、无因次解吸时间、无因次人工裂缝间距、人工裂缝条数和裂缝表皮系数对产能递减曲线的影响.该结果对认识页岩气藏压裂水平井产能递减规律、评价预测产能及优化压裂裂缝提供参考.     

数字南水北调的虚拟技术应用——以中线工程河北段主干线为例

以中线工程河北段主干线为例,讲述了虚拟技术在南水北调工程中的应用设计,并利用虚拟三维模型在三维景观显示、最佳路线选择、缓冲分析、土方计算、分析表面形态、计算坡度、坡向、长度等方面进行了可行性分析。并指出今后需进一步解决的问题。     

多路径效应分段仿真方法

针对多路径效应的建模仿真问题,首先分析多路径效应的静态特性,提取其影响参数,然后根据影响参数建立多路径效应的球谐函数分段模型及三角级数分段模型,并对这两种模型的精度及计算复杂度进行比较。研究表明,采用三角级数模型和球谐函数模型对多路径效应进行分段模拟是可行的,且三角级数模型优于球谐函数模型。     

山东五莲七宝山地区多金属矿体三维模型预测与评价

通过开展七宝山多金属矿杏山峪矿段、红石岗矿段和敞沟矿段深部成矿预测,定量分析与解释矿体的形成,建立了三维地质模型。依据模型预测了成矿靶区,经钻探验证,在窑头隐爆角砾岩筒,新发现7层铜及多金属矿体,成矿潜力和前景较好。研究表明,三维模型预测对矿区找矿具有较强的指导意义。     

单桩负摩阻力的双折线模型理论解

基于荷载传递函数的概念,提出了一种用双折线模型来计算桩负摩阻力的方法。根据单桩承载受力时桩侧土与桩尖土所处于不同的弹性和塑性状态,运用该双折线模型,建立桩身轴向力和桩土相对位移的微分方程,得出桩相对位移解式,再以此推导出桩轴向力、中性点位置和负摩阻力。     

流变特性对青藏高原构造变形影响的数值模拟

建立三维黏弹性有限元模型,采用标准线性固体本构关系,分析流变特性对青藏高原现今构造变形的控制作用。模拟结果显示：1）在高原地壳介质流变机制的控制下,青藏高原内部从西向东,东向位移分量逐渐增大。最大值出现在甘孜 玉树 鲜水河断裂带区域内,反映了青藏高原的物质东移运动;2）在菱形块体中南部,其东侧区域向东南方向运动,而其西侧区域则转向西南方向运动;3）中地壳强流变模型与下地壳强流变模型给出的计算结果总体特征相似,二者均能较好模拟高原物质东流以及绕喜马拉雅东构造结的顺时针转动;4）流变特性对青藏高原构造变形特征的影响较大。     

油藏数值模拟的裂缝/溶洞嵌入式计算模型

碎屑岩和碳酸盐岩油藏的数值模拟需要处理几何形态较为复杂的裂缝,对碳酸盐岩缝洞型油藏还须处理形状各异的溶蚀孔洞。采用传统的嵌入式离散裂缝模型时,需要将复杂裂缝划分为细密的网格,计算量较大,且难以准确处理溶洞。建立一种裂缝/溶洞嵌入式计算模型,对基质系统进行结构化网格剖分以形成基质单元,根据需要把单个裂缝或一组裂缝划分为一个裂缝单元,将大型溶洞根据几何形状划分为一个或数个连通的溶洞单元;采用推导的半解析方法计算裂缝或溶洞单元同基质单元的传导率,实现裂缝或溶洞在结构化基质网格中的嵌入。交叉裂缝、含洞储层和三维复杂缝网算例数值模拟结果表明,裂缝/溶洞嵌入式方法计算效率较高,对于形态较为复杂的裂缝和溶洞有很好的适用性。     

函数模型与随机模型双约束的GPS-InSAR数据融合方法建立三维形变场

针对InSAR技术研究地表三维形变时监测信息不足的问题，以GPS监测信息为先验信息，建立附有随机模型约束的地表三维形变模型。考虑到SAR卫星极轨方式运行导致LOS向观测量对南北向形变不敏感的问题，以GPS南北向形变观测值作为强约束，构建三维形变解算的函数约束条件。模拟数据与西安地区实测数据的计算结果表明，基于随机模型与函数模型共同约束的地表三维形变参数最小二乘解的精度优于仅有函数模型约束或仅有随机模型约束及无任何约束的参数解精度。     

带隔板的底水油藏水平井水脊高度计算

在水平井开采含夹层底水油藏物理实验的基础上,观察水脊形态变化及水淹规律,抽象出带隔板底水油藏水平井的物理模型。将物理模型划分为3个区,以多孔介质渗流理论为基础,利用镜像反映法和势的叠加原理,建立任一时刻水脊高度的计算模型,并根据物理实验得到的油井见水时水质点的运动路径对油井的见水时间进行预测,对见水时间影响因素进行分析。结果表明:水脊上升速度随时间的变化逐渐减缓;在隔板边缘下方处及水平井井底附近,水脊上升速度随时间变化较其余位置快,并且水脊高度在平面上的变化幅度也较大;随着隔板半径的增大及隔板与井的垂直距离增加,见水时间明显延后;见水时间随着水平井产量的增加而缩短。计算的水脊高度变化规律与物理实验相互验证,见水时间与实际误差约为4.9%,可为该类油藏开发提供参考。     

川滇地区断层形变模型与应变积累分析

用改进的断层形变模型和GPS资料对川滇地区主要断层的地表水平滑动(沿断层走向)和沿断层方向的应变进行了计算。结果显示小江断裂的中南段和楚雄断裂的东南段锁定程度较高,其它分段锁定程度偏低;沿断层方向应变积累的高值区为鲜水河的炉霍段、乾宁至色哈拉、雅拉河段,小江断裂北段与则木河断裂的交会处、东川南侧及小江断裂南段的宜良一带;鲜水河断裂及小江断裂北段下盘的应变值、应变梯度均高于上盘,而小江断裂中南段上下盘没有明显的差异;红河断裂应变水平偏低;楚雄断裂其应变的高梯度带集中在东南段小江断裂附近。     

应力敏感油藏多角度裂缝压裂水平井产量模型

针对目前考虑应力敏感的多角度多段裂缝压裂水平井产量模型研究较少,基于摄动理论,结合源函数,建立拉普拉斯空间下求解压裂水平井产量的半解析方法,与成熟数值模拟软件对比验证模型正确性,绘制并分析应力敏感油藏多角度多段压裂水平井压力和产量动态曲线.结果表明:应力敏感油藏压裂水平井流动形态呈现较为明显的裂缝线性流与系统径向流动形态,而其双对数压力及其导数曲线在系统径向流阶段出现上翘;应力敏感效应减弱了缝间干扰作用,体现在不同裂缝条数与裂缝角度对产量的影响上,因此,裂缝条数等参数的优化需要考虑应力敏感,才能得到更合理的结果.     

拖网曳纲形状与张力的计算机模拟

曳纲是拖网渔具的重要组成部分，了解曳纲在不同海况条件下作业时的形状和张力及其动态变化，对于拖网渔具的设计和生产实践具有重要意义。拖网曳纲的力学研究通常有解析法和分段计算法。如佘显炜通过建立比较复杂的微分方程组来计算拖网曳纲的形状和张力。李晓平通过建立了水下拖曳柔索系统的三维有线段模型，