凝胶颗粒调剖平面径向流数值模拟研究

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1、第34卷第3期广西大学学报：自然科学版Vd．34No．32009年6月JournalofC,mngraUniversity：NatSCiEdJune2009文章编号：1001—7445(2009}03—0406—04凝胶颗粒调剖平面径向流数值模拟研究张戈1，冯其红1，同登科2(1．中国石油大学(华东)石油工程学院，山东东营257061；2．中国石油大学(华东)数学与计算科学学院，山东东营257061)摘要：凝胶颗粒调剖技术是近几年出现的一种用于改善高含水期油田开发效果的技术。研究目的在于建立凝胶颗粒调剖的平面径向流数值模拟模型，模拟凝胶

2、颗粒在近井地带的调剖规律。以颗粒渗滤理论为基础，充分考虑凝胶颗粒调剖的膨胀特性、变形运移特性，建立了凝胶颗粒运移的数学模型。将一维径向渗流模型与凝胶颗粒运移模型、储层参数动态变化模型进行耦合，建立了凝胶颗粒调剖的平面径向流固耦合数值模拟模型，采用迭代耦合方式对该模型进行了求解。利用所建模型对凝胶颗粒调剖的基本规律以及调剖剂的注入速度、浓度对封堵效果的影响进行了研究。关键词：凝胶颗粒调剖：数值模拟；流周耦合；渗滤理论；敏感性分析中图分类号：TE357．46文献标识码：AStudyonradialmodelofgelparticleprof

3、ile-controlZHANGGel，FENGQi—hon91，TONGDeng．ke2(1．SchoolofPetroleumEngineering，ChinaUniversityofPetroleum，Dongying257061，Chitin；2．SchoolofMathematicsandCoraputionalScience，ChinaUniversityofPetroleum，Dongying257061，China)Abstract：Gelparticleprofile-controltreatmentisatechni

4、quetodevelophighwatercutoilfield．Purposeofpaperistodeveloparadialmodelofgelparticleprofile—controlandtosimulatethemovementofgeIparticlenearwellboreformation．GeIparticledynamicequationisdevelopedbasedonfiltrationtheoryaccoutingpropertiesofgelparticle：swelling，reforming．Ra

5、dialmodelofgelparticleprofile．controlisdevelopedbycouplingdynamicequation，percolationequationandreservoirporopermparameterschangingequation．AnexplicitsolutionisusedtOsolvethemodel．Byusingdevelopedmodel，analysisofparameterssensitivityiscarriedoutwhichincludinggelparticlec

6、oncentrationandinjectingrate．withsolid；filtrationKeywords：gelparticleprofile—control；numericalsimulation；fluidcouplestheory；analysisofparameterssensitivity注水开发是我国大部分油田补充能量的主要方式[1

7、，在开发后期由于大孔道的影响，注入水主要沿大孔道窜进，水驱波及系数大大降低，水驱采收率低。为进一步提高采收率，凝胶颗粒调剖技术逐渐成为研究的热点。实验研究及实际应用表明，该技术能够对大

8、孔道进行有效封堵，从而增加后续水驱波及体积，使中低渗透层剩余油得到动用。然而该技术的矿场实施方案及注入参数的确定仍以经验为主，收稿日期：2009—01．10；修订El菇1：2009—03—15基金项目：国家863计划(2007AA062214)通讯联系人：冯其红(1969一)，男，四川西充人，中国石油大学教授，博士生导师；B喇l：嘶hong@126．corn。中国调剖网www.tiaopou.com不只是调剖石油人专业技术学习交流平台！第3期张戈等：凝胶颗粒调剖平面径向流数值模拟研究407缺乏相应的理论和方法作正确指导，为此我们开展了有

9、关方面的研究。1凝胶颗粒调剖剂特性目前应用较多的凝胶颗粒调剖剂是一种干粉状的聚合物类调剖剂怛-5J，其聚合物含量在90％以上，在一定流动压差下凝胶颗粒会变形运移。凝胶颗粒调剖机理复杂，影响因素非常多，在数值