在油田开发过程中,对剩余油分布的研究成为了一个研究热点,特别是对于高含水期油田,剩余油分布的准确预测方法研究是急需的。井-地电位法是研究高含水期油田剩余油分布的有效技术手段之一,它通过向井下供入大功率电流,并在地表观测由套管流入地层的“漏电流”所形成的电位场,通过分析电位分布规律与油气藏的关系,划分电性异常界面,预测油气层的延伸规律。
本文提出了三维空间任意线电流源且电导率连续变化的井-地电位三维有限元数值模拟方法。为了消除线电流源奇异性的影响,采用了异常电位法,并将网格节点间的电导率设计为连续变化,以模拟实际中更为复杂的地质情况。同时,对于采油井或注水井可能存在的垂直、倾斜及水平等情况,本文推导出了任意线电流源正常电位的计算公式。
在数值模拟中,为了提高模拟速度和精度,采用了对称超松弛预条件共轭梯度法来求解大型线性方程组。通过该方法,成功编制了实用、高效的井-地电位三维模拟软件。在实际应用中,通过模拟计算三例地电模型,分析了水泥环胶结质量、回流井到观测井的距离以及目标层深度对井-地电位观测结果的影响。这些分析结果可以为实际生产工作提供重要的参考依据。
本研究中的井-地电位三维有限元数值模拟方法,不同于以往的有限差分法或积分方程法,因为它考虑了地下介质电性参数随温度、湿度连续变化的特点。在地下储层空间中,流体电性特征会因地质条件的差异而变化,因此需要更为精细的数值模拟技术来准确描述这一现象。
本文所提出的模拟方法和计算软件,可以有效地应用于油田开发的各个阶段,为油田工程师提供准确的剩余油分布预测,帮助他们作出更为科学的决策。这种技术手段的应用,有助于提高油田的采收率,降低开发成本,增加油田的经济效益。
此外,文章还提到了相关的资助项目,这些项目为本研究的开展提供了资金支持。研究工作的完成,对于推动井-地电位法在油田开发领域的应用,以及为相关科研人员提供理论依据和技术指导,都具有重要的意义。通过本研究的深入发展,预计将能够为油田开发提供更为精确的剩余油分布预测,从而促进油田的高效开发。