西南石油大學石油工程專業(yè)開題報告模板

1、 本科畢業(yè)設(shè)計（論文）附件題目：多層油藏不穩(wěn)定滲流理論研究學生姓名學號教學院系石油工程學院專業(yè)年級石油工程2#級指導教師職稱單位西南石油大學31、 設(shè)計（論文）的選題意義及國內(nèi)外研究現(xiàn)狀1、選題的意義隨著中國經(jīng)濟的高速發(fā)展，對石油的需求量也不斷增加。2010年上半年中國原油需求量達875萬桶/天，同比增長19.8%。從全球來看，中國石油需求增速領(lǐng)先于其他新興市場以及世界其他地區(qū)，全球石油消費有一半來自中國。正確評價已開發(fā)油藏的動態(tài)參數(shù)，尤其是剩余油分布是科學、合理制定提高采收率措施方案的基礎(chǔ)，利用試井測試資料確定儲層參數(shù)和剩余油分布是一種簡便、經(jīng)濟、可靠的實用方法。我國東部地區(qū)是我國石油生產(chǎn)的

2、主要集中地，但東部大多為老油田（如大慶、勝利等），都已進入高含水時期，石油產(chǎn)量逐年下降，實現(xiàn)穩(wěn)產(chǎn)已是十分困難。為了保證老油田穩(wěn)產(chǎn)、挖掘老油田的潛力，必須實施更精細化的開發(fā)。這其中就包括對油藏進行更精細化的描述，原來作為單層處理的油層需要根據(jù)它的非均質(zhì)性劃分為多層，并獲得各層的滲透率等地層參數(shù)，為油田的后續(xù)開發(fā)提供依據(jù)。另外，水驅(qū)采油是目前國內(nèi)的主要采油方式，為提高油井產(chǎn)量，需要改變原來的傳統(tǒng)注水方式，根據(jù)剩余油分布給各油層分配不同的注水量。綜上可知，多層油藏不穩(wěn)定滲流理論的研究對提高老油田的采收率、穩(wěn)定老油田的產(chǎn)量、實施更精細化的開發(fā)都有重要的意義。2、國內(nèi)外研究現(xiàn)狀20世紀50年代以來，試井

3、已成為人們認識油藏的重要手段。隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展，特別是進入20世紀80年代以來，計算機技術(shù)的發(fā)展以及試井分析新方法的提出極大的豐富了試井解釋功能，有效的提高了分析結(jié)果的準確性。長期以來，建立在對滲流方程進行解析求解基礎(chǔ)上的常規(guī)試井方法一直在試井領(lǐng)域占據(jù)著主導地位，特別是在20世紀80年代Bourdet圖版問世以來，結(jié)合Bourdet典型曲線與Gringarten典型曲線對諸如滲透率、原始地層壓力、地層表皮系數(shù)及井筒儲存系數(shù)進行分析的圖版擬合方法更顯示了強勁的實力。在油氣藏中層狀地層是比較常見1，多層油藏試井一直是試井理論發(fā)展的重要理論。20世紀60年代到20世紀80年代是多層油藏試井研究的第

4、一個階段，它以對多層合試壓力數(shù)據(jù)的研究為主，由于分層測試技術(shù)的限制，并沒有對分層的流量數(shù)據(jù)進行研究。自從Lefovits2等在1961年發(fā)表有關(guān)多層油藏的論文以來，國內(nèi)外許多學者都對這類油氣藏進行了研究。當考慮層間越流時，多層油藏中的流動非常復雜，為了能夠求得井底壓力的解析解，在建立模型時均對油藏中的流動情況作了簡化3。如認為每一層內(nèi)的垂向壓力梯度很小，可以認為壓力與深度無關(guān)，使用該層內(nèi)垂向壓力的平均值表示。相鄰兩層間有層間越流和壓力跳躍，且越流速度和兩層間的壓力差有關(guān)。高承泰提出半透壁模型，認為垂向壓力梯度全部集中在半透壁內(nèi)，他通過理論分析提出一個無量綱參數(shù)，由此參數(shù)可以確定一個特定的油藏中

5、越流的影響是否應該考慮。戴榕普4等利用積分變換法得到了多層油藏滲流的解析解。雖然通過模型的簡化能夠得到多層油藏滲流的解析解，但由于模型中沒有考慮各層層內(nèi)的垂向流動，根據(jù)解析解畫出的理論圖版也不會受到垂向滲透率的影響，從而無法通過試井分析擬合出各層的垂向滲透率。20世紀80年代中期和后期，隨著分層測試技術(shù)的發(fā)展，試井研究者嘗試著綜合運用井筒壓力和分層流量對多層油藏的測試資料進行解釋。1984年，Kuculk5-6提出了無竄流油藏綜合利用井筒壓力和流量的試井分析方法。通過多流量測試技術(shù)測量井底壓力和分層流量，利用井底壓力與分層流量以及脈沖響應的關(guān)系，建立了求解的一般表達式。在解析求解領(lǐng)域，這一工作

6、被認為是最好的。1985年，EhligEconomides7通過對典型模型的模擬計算，研究了多層油藏的分層參數(shù)對流量響應的影響特征，并指出取得準確的分層流量資料是獲得多層油藏準確的分層參數(shù)的關(guān)鍵。20世紀90年代以對數(shù)值試井的研究為主8。數(shù)值試井是將地質(zhì)靜態(tài)資料和油田開發(fā)動態(tài)資料數(shù)值化與相應的試井模型的數(shù)值化求解相結(jié)合的試井分析方法，它以傳統(tǒng)試井理論為理論基礎(chǔ)，是傳統(tǒng)試井理論的深入發(fā)展。數(shù)值試井既繼承了傳統(tǒng)試井在了解油田開發(fā)動態(tài)方面的特色，又在試井資料解釋和應用方面有著傳統(tǒng)試井無法取代的優(yōu)點，即可以考慮油藏地質(zhì)因素和開發(fā)因素等的影響，因而解釋模型更加符合油藏的實際情況9。20世紀90年代以前，

7、數(shù)值試井方法長期得不到發(fā)展的主要原因有兩點：一是試井分析對數(shù)值模擬的精度要求高；二是缺乏切實有效的針對試井問題的參數(shù)歷史擬合方法。直到20世紀90年代，隨著計算機運算速度的提高以及數(shù)值模擬技術(shù)和最優(yōu)化理論的進一步發(fā)展，才開始有人從事數(shù)值試井方面的工作。2000年，Jackson Banerjee10提出了多層油藏數(shù)值試井解釋方法和針對多層油藏的測試工藝方法。他所提出的多層油藏試井解釋方法的基本原理是運用多層油藏數(shù)值模擬器，通過對合試壓力數(shù)據(jù)和分層流量數(shù)據(jù)進行自動擬合求解試井和油藏參數(shù)。2003年，廖新維等基于混合網(wǎng)格，以黑油模型為基礎(chǔ)，通過將試井產(chǎn)量模型與滲流壓力離散方程相耦合的方法建立了多層

8、多相數(shù)值試井理論模型11。二、主要研究內(nèi)容研究多層油藏不穩(wěn)定滲流規(guī)律，分析其壓力動態(tài)特征，這對于了解儲層，獲得儲層參數(shù)，并在此基礎(chǔ)上預測油藏開發(fā)動態(tài)，制定最優(yōu)氣田開發(fā)方案，科學、經(jīng)濟、合理地開發(fā)氣藏具有重要意義。l 閱讀文獻，資料教研、翻譯外文文獻；l 建立多層有藏不穩(wěn)定試井模型并求解；l 根據(jù)求解結(jié)果計算出典型曲線并從滲流過程上分析儲層參數(shù)對曲線特征的影響三、擬采用的研究思路（方法、技術(shù)路線、可行性分析論證等）1、研究方法和技術(shù)路線首先，了解雙層油藏滲流模型建立的過程，包括使用的方法、理論等；其次，對比三層油藏和雙層油藏滲流特征，找出相同點和不同點，再結(jié)合與三層油藏滲流相關(guān)的理論和方法以及一

9、些基本的假設(shè)條件，建立起三層油藏滲流模型。由于建立的數(shù)學模型是偏微分方程，所設(shè)定的初始條件和邊界條件都與偏微分方程有關(guān)，偏微分方程對于我們來說具有一定的難度，故我們可以通過Laplace變換和Bessel函數(shù)12，將數(shù)學模型中的偏微分方程以及初始條件和邊界條件，轉(zhuǎn)換為Laplace空間上的常微分方程以及Laplace空間上的邊界條件，然后根據(jù)常微分方程的求解方法求出數(shù)學模型的解；最后，運用數(shù)學反演法Stehfest方法將Laplace空間上的解轉(zhuǎn)換為實際空間上的解，再利用計算機編程做出典型曲線并從滲流過程上分析儲層參數(shù)對曲線特征的影響。其技術(shù)路線如下：建立多層油藏模型建立數(shù)學模型模型無因次化對

10、模型進行拉氏變換求出拉氏空間的解利用數(shù)值反演法求出實空間的解利用計算機繪制樣版曲線對樣板曲線特征進行分析圖1 技術(shù)路線圖2、 可行性分析論證Ø 試井分析方法、油氣層滲流力學、數(shù)學物理方程及其應用都是我們學過課程，為我們的畢業(yè)論文提供理論基礎(chǔ)。Ø 在理論基礎(chǔ)上建立雙層和三層油藏滲流模型。Ø 利用數(shù)學物理方程及其應用中的Laplace變換和Bessel函數(shù)以及對應的初始條件和邊界條件對建立的數(shù)學模型進行求解。Ø 應用計算機編制程序，繪制出典型曲線。根據(jù)繪制的曲線從滲流過程上分析影響曲線特征的因素。四、設(shè)計（論文）的預期結(jié)果（成果）Ø 建立起雙層、三

11、層油藏滲流模型；Ø 求得滲流模型的解；Ø 根據(jù)計算機結(jié)果繪制樣板曲線，搞清楚各儲層參數(shù)對曲線形態(tài)的影響；Ø 對層狀油藏的不穩(wěn)定滲流機理和滲流過程有一個較清晰的認識。五、設(shè)計（論文）的工作進度安排序號設(shè)計（論文）各階段內(nèi)容 起止日期 1文獻調(diào)研，資料收集，編寫開題論證報告3.26-4.8 2開題答辯4.9-4.15 3建立雙層、三層油藏的滲流模型4.16-5.06 4求解雙層、三層油藏的滲流模型5.07-5.15 5計算典型曲線并分析油藏、油井參數(shù)對曲線形態(tài)的影響5.16-5.27 6 撰寫論文5.28-6.03 7 整理并提交論文6.04-6.07 8 準備答辯6

12、.08-6.10 9 論文答辯和成績評定6.11-6.15參考文獻1 Yan Pan, Micheal Sullivan, David Belanger. Best Practices in Testing and Analyzing Multilayer Reserviors. SPE 132596, 20102 Lefkovits H C, Fhzebroek P, Allen E E. A study of the behavior of bounded Reservoirs composed of stratified layer. SPE 13293 王磊, 盧德唐. 多層油藏滲流規(guī)

13、律研究D. 中國科學技術(shù)大學博士論文, 2008：4-64 戴榕著, 孔祥言, 鐘釗新. 無限大多層油藏滲流問題的解析解及其應用J. 應用數(shù)學和力學, 1989, 10（9）：825-8325 Kucuk F, Karakas M, Ayestaran L. Well Testing and Analysis Techniques for Layered Reservoirs. SPE 130816 KuchuK F J, Shah P C, Ayestarran L, etc. Application of Multilayer Testing and Analysis：A Field Ca

14、se. SPE 154197 Chistine A, Ehlig-Economides, Jeffrey Joseph. A New Test for Determination of Individual Layer Properties in a Multilayered Reservoir. SPE 141678 何光渝. Visual Basic常用數(shù)值算法集M. 北京：科學出版社, 20029 Ogbodu E D. Estimation of Fluid Transmissibility and Oil Production Allocation in Faulted Multi Layered Reservoirs using Material Balance Analysis. SPE 15236110 Raghavan R, Dixon T N, Robinson S W, etc