《高频电磁波加热采油过程的数值模拟》这篇文章主要探讨了在石油开采中利用高频电磁波加热技术提高原油采收率的数值模拟方法。高频电磁波加热采油工艺复杂,经济风险大,因此通过数值模拟来理解和掌握油藏内流体运动规律具有重要意义。
文章指出,现有的电磁采油数学模拟研究多集中在低频条件,而高频电磁波的研究仍处于解析解阶段,实用性和准确性有限。为解决这一问题,研究者将电磁场、温度场和渗流场进行耦合,运用数值模拟技术进行求解,从而适应任意频率的电磁波加热情况。这种方法解决了几个关键问题:一是研究了高频电磁波加热下温度场、压力场和饱和度场的分布;二是揭示了高频电磁加热采油的机理及其影响因素;三是为特定油藏选择了合理的生产参数和加热方式。
模型描述部分,研究假设了井位于均匀、水平、等厚的地层中心,电磁辐射呈平面径向对称,并且忽略了如重力、动能和势能等因素的影响。通过质量平衡方程和能量平衡方程的建立,以及采用隐式差分格式和上游权原则对偏微分方程组进行离散化求解,模拟了油藏内流体状态的变化。
在数值求解步骤中,首先假设油藏温度为上一时刻的分布,然后利用IMPES方法求解物质平衡方程,接着根据求得的值更新温度场,最后在新的温度条件下再次求解压力和饱和度分布,以此迭代直至达到稳定状态。
该研究为高频电磁波加热采油提供了理论依据,有助于优化采油工艺,提高原油采收率,同时也为未来的电磁采油技术发展提供了新的研究方向。通过数值模拟,可以更准确地预测和控制油藏的动态变化,减少经济风险,提升石油开采效率。