油水运移聚集数值模拟和分析Ξ.PDF

( ) 　应用数学和力学 ,第 20 卷 第 4 期 1999 年 4 月 应用数学和力学编委会编 　　　　　　　　　　　 　 　　Applied Mathematics and Mechanics 重 庆 出 版 社 出 版 ( ) 文章编号 :1000-0887 1999 04-0386-07 油水运移聚集数值模拟和分析 1 1 1 2 袁益让 , 　赵卫东 , 　程爱杰 , 　韩玉笈 (1 2 ) 山东大学 数学研究所 ,济南 250100 ; 　 胜利石油管理局 计算中心 ,山东 东营 257002 (戴世强推荐) 摘要 : 　油资源的运移聚集数值模拟是描述在盆地发育中油水运移聚集演化的历史 ,它对于油田 的勘探和合理开发有着重要的价值·　本文提出问题的数学模型和修正交替方向隐式迭式格式·　 ( ) 对于著名的二次运移聚集的水动力学实验 剖面和平面问题 ,进行了数值模拟 ,模拟结果和实验 结果是完全吻合的 ·　 关 　键 　词 : 　油和水 ; 　运移和聚集 ; 　数值模拟 ; 　交替方向 ; 　隐式迭代 中图分类号: 　O241. 82 　　　文献标识码 : 　A 引　　言 盆地发育史数值模拟是从石油地质和渗流力学的机理出发 , 由现代电子计算机定量地模 拟盆地的形成、演化、烃类的生成、运移、聚集的全过程[1～4 ] ·　本文研究油资源二次运移聚 ( ) 集的二维 剖面和平面问题 数值模拟 , 它是盆地模拟最重要、最困难的部分 , 它对油资源的 评估和确定油藏位置 , 有着重要的价值 ·　 油运移聚集的过程是从低孔、低渗的生油层运移到相对高孔、高渗的运载层 , 最终在储 集层形成一个烃类聚集 ·　初次运移的最大距离可达数公里·　二次运移是指继初次运移后, 油通过高孔、高渗运载层内的运移 , 油沿断层、裂缝通道的运移 , 若遇到合适的油藏构造 , 油 聚集就形成油藏 ·　历经时间长达数百万年, 其最大运移距离可达数十公里 ·　 二次运移聚集的数学模型 , 具有强双曲特性 , 其数值模拟需要长达数百万年仍至千万年 的强稳定和高精度的要求 , 因此数值方法无论在数学上或力学上都是十分困难的[5 ,6 ] ·　到目 前为止仅对剖面问题国内外有一些定性的初步数值模拟结果[7 ,8 ] ·　 1 　数 学 模 型 原油和地下水在地层中运移主要是一种渗流过程 , 油势场和水势场控制着石油和地下水 渗流运动的方向和力的大小[6 ] ·　 11 　Darcy 定律 ( ) ( ) kro s krw s Φ Φ ( ) 　　 uo = - K o , uw = - K w ,