基于PC机群的低渗透油藏的并行数值模拟

【摘要】： 低渗透油藏将是我国未来油气开发的主要对象,油藏数值模拟可为这类油藏的科学、高效开发提供理论和方法支持。但传统的数值模拟方法没有考虑低渗透油藏的非线性渗流特点,不能正确描述低渗透油藏的开发规律。因此,本文在研究低渗透油藏渗流机理及其影响因素的基础上,考虑拟线性渗流规律和启动压力梯度随渗透率的变化,建立了低渗透油藏的渗流方程;考虑井所在网格间流动和网格间流动的协调性,建立了考虑启动压力梯度的低渗透油藏数值模拟的内边界条件;综合外边界条件和初始条件,形成了低渗透油藏的数值模拟数学模型;采用全隐式差分格式建立了数值模型,并利用并行算法中的区域分解法,形成了方程求解的并行策略,实现了渗流数学模型的并行求解,编制了低渗透油藏并行数值模拟软件。对理想的五点法井网和大庆油田实际油藏的数值模拟计算结果的分析表明,基于PC机群的并行算法可以较大幅度的提高低渗透油藏数值模拟的计算速度,而低渗透油藏中启动压力梯度的存在对地层的压力传播有着很大的影响,启动压力梯度越大,在油藏的开发早期,压力波传播的范围越小,压力降越大,而在油藏的开发后期,则主要表现在压力降的增加;由于在井-网格方程中考虑了启动压力梯度的影响,因此井底流压进一步的降低;而对注采井间压力分布的研究表明,在相同的产量和注水量条件下,启动压力梯度越大,注采井间的压力梯度越大,即需要更低的生产井井底流压和更高的注水井井底压力。该成果可应用于低渗透油藏的各种开发方案模拟,对于此类油藏的科学、合理和高效开发具有重要的指导意义。