全文摘要
本发明公开一种基于多尺度混合有限元的油藏数值模拟方法，包括：采用角点网格系统对目标区域的地质模型进行小尺度网格划分；采用负载平衡算法在所述小尺度网格基础上构建大尺度网格；构建所述小尺度网格对应的流动方程；对所述小尺度网格对应的流动方程进行离散；求取多尺度基函数；根据所述多尺度基函数构建所述大尺度网格对应的离散流动方程；根据所述大尺度网格对应的离散流动方程构建所述小尺度网格映射矩阵；反演所述小尺度网格对应的流动方程精细解，得到目标区域的湿相饱和度；所述湿相饱和度用于表征所述目标区域的油藏数值。本发明应用多尺度混合有限元对油藏进行模拟，能够保证计算精度，而且还能大幅度降低计算量。
主设计要求
1.一种基于多尺度混合有限元的油藏数值模拟方法，其特征在于，包括：采用角点网格系统对目标区域的地质模型进行小尺度网格划分；采用负载平衡算法在所述小尺度网格基础上构建大尺度网格；构建所述小尺度网格对应的流动方程；对所述小尺度网格对应的流动方程进行离散；求取多尺度基函数；根据所述多尺度基函数构建所述大尺度网格对应的离散流动方程；根据所述大尺度网格对应的离散流动方程构建所述小尺度网格映射矩阵；反演所述小尺度网格对应的流动方程精细解，得到目标区域的湿相饱和度；所述湿相饱和度用于表征所述目标区域的油藏数值。
设计方案
1.一种基于多尺度混合有限元的油藏数值模拟方法，其特征在于，包括：
采用角点网格系统对目标区域的地质模型进行小尺度网格划分；
采用负载平衡算法在所述小尺度网格基础上构建大尺度网格；
构建所述小尺度网格对应的流动方程；
对所述小尺度网格对应的流动方程进行离散；
求取多尺度基函数；
根据所述多尺度基函数构建所述大尺度网格对应的离散流动方程；
根据所述大尺度网格对应的离散流动方程构建所述小尺度网格映射矩阵；
反演所述小尺度网格对应的流动方程精细解，得到目标区域的湿相饱和度；所述湿相饱和度用于表征所述目标区域的油藏数值。
2.根据权利要求1所述的一种基于多尺度混合有限元的油藏数值模拟方法，其特征在于，所述构建所述小尺度网格对应的流动方程包括：
仅考虑不可压缩流体的等温渗流过程时，润湿相以及非润湿相的流动方程为：
设计说明书
技术领域
本发明涉及油田开发技术领域，特别是涉及一种基于多尺度混合有限元的流动单元数值模拟方法。
背景技术
我国诸多油田目前已处于高含水期开采阶段，剩余油田“普遍分布、局部富集，但分布复杂、富集规模较小”。油藏数值模拟技术在有效预测和调整开发方案中发挥着重要作用，为了得到流动单元的精确模拟结果，现在有多种数值计算方法：有限差分法、伽辽金有限元法和有限体积法，但是，有限差分法构造简单，早期被应用于在两相流动模拟中，然而实际问题中油藏地质形态往往具有复杂的几何形态，因此，该方法不能得到广泛推广。对于流动问题，伽辽金有限元法具有整体守恒性，但是很难保证单元的局部守恒性，尤其是在注采井等奇点上，即使采用上游迎风格式也会出现解的震荡，而有限体积法虽具有良好的局部守恒性，但对于油田级的计算难以满足其要求。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于多尺度混合有限元的流动单元数值模拟方法，应用多尺度混合有限元对油藏进行模拟，能够保证计算精度，而且还能大幅度降低计算量。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
一种基于多尺度混合有限元的油藏数值模拟方法，包括：
采用角点网格系统对目标区域的地质模型进行小尺度网格划分；
采用负载平衡算法在所述小尺度网格基础上构建大尺度网格；
构建所述小尺度网格对应的流动方程；
对所述小尺度网格对应的流动方程进行离散；
求取多尺度基函数；
根据所述多尺度基函数构建所述大尺度网格对应的离散流动方程；
根据所述大尺度网格对应的离散流动方程构建所述小尺度网格映射矩阵；
反演所述小尺度网格对应的流动方程精细解，得到目标区域的湿相饱和度；所述湿相饱和度用于表征所述目标区域的油藏数值。
可选的，所述构建所述小尺度网格对应的流动方程包括：
仅考虑不可压缩流体的等温渗流过程时，润湿相以及非润湿相的流动方程为：
Sn<\/sub>+Sw<\/sub>＝1, (3)
pc<\/sub>(Sw<\/sub>)＝pn<\/sub>-pw<\/sub>, (4)
其中，α＝n时为非润湿相方程，α＝w时为润湿相方程，φ为孔隙度，Sα<\/sub>为饱和度，t为时间，▽·为散度算子，vα<\/sub>为相α的速度，qα<\/sub>为源汇项，K为渗透率张量，krα<\/sub>为相对渗透率，μα<\/sub>是流体黏度，▽为梯度算子，pα<\/sub>为流体压力，ρα<\/sub>是流体密度，g是重力加速度，z为垂向上的变量，Sn<\/sub>为非润湿相饱和度，Sw<\/sub>润湿相饱和度，pc<\/sub>为毛管力，Pn<\/sub>非润湿相压力，Pw<\/sub>润湿相压力；
地质模型中的非均质性由非均质渗透率和孔隙度来表征，式(1)～(4)改写为：
v＝-Kλ▽p+K(λw<\/sub>ρw<\/sub>+λn<\/sub>ρn<\/sub>)G, (5)
-▽·v＝qt<\/sub>, (6)
其中v＝vn<\/sub>+vw<\/sub>，vn<\/sub>为非润湿相速度，vw<\/sub>为润湿相速度，K为渗透率张量，λ＝λn<\/sub>+λw<\/sub>，λn<\/sub>为非润湿相流度，λw<\/sub>为润湿相流速，▽为梯度算子，P为流体压力，ρw<\/sub>为润湿相密度，ρn<\/sub>为非润湿相密度，G为重力项，▽·为散度算子， q t<\/sub>为润湿相与非润湿相的总源汇项。
可选的，所述对所述小尺度网格对应的流动方程进行离散包括：
令设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201910534884.1
申请日:2019-06-20
公开号:CN110263434A
公开日:2019-09-20
国家:CN
国家/省市:95(青岛)
授权编号:授权时间:主分类号:G06F 17/50
专利分类号:G06F17/50;G06Q10/06;G06Q50/02;G06F17/11
范畴分类:40B;
申请人:中国石油大学（华东）
第一申请人:中国石油大学（华东）
申请人地址:266580 山东省青岛市黄岛区长江西路66号
发明人:姚军;杨勇;杨航;杜玉山;孙业恒;于金彪;孙红霞;易红霞;黄朝琴
第一发明人:姚军
当前权利人:中国石油大学（华东）
代理人:刘凤玲
代理机构:11569
代理机构编号:北京高沃律师事务所
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计