体积法计算油气资源方法概述
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《有限体积—有限元方法在油藏数值模拟中的原理和应用》篇一一、引言油藏数值模拟作为石油工程和地球物理研究的关键手段,涉及到了多领域数学模型、数值分析以及高效率算法的开发与实施。
随着科学技术的不断发展,多种计算方法逐渐应用于这一领域。
本文将主要讨论其中两种主流方法:有限体积法和有限元法在油藏数值模拟中的原理和应用。
二、有限体积法在油藏数值模拟中的原理有限体积法(Finite Volume Method,FVM)是一种基于积分形式的数值计算方法,它通过将计算区域划分为一系列控制体积(或称为单元)来求解偏微分方程。
在油藏数值模拟中,该方法主要用于求解流体在多孔介质中的流动问题。
1. 原理概述有限体积法的基本思想是将偏微分方程在每个控制体积内进行积分,从而得到一系列离散的方程组。
通过给定初始条件和边界条件,解出这个方程组,即可得到流体在油藏中的流动状态。
2. 关键步骤(1) 网格划分:将计算区域划分为适当大小的单元(或控制体积)。
(2) 建立离散方程:将原偏微分方程在每个单元上进行积分,形成离散方程。
(3) 边界处理:根据边界条件对离散方程进行修正。
(4) 求解:利用迭代法或直接法求解离散方程组。
三、有限元法在油藏数值模拟中的应用有限元法(Finite Element Method,FEM)是一种以变分原理为基础的数值计算方法,通过将连续体离散成有限个单元来求解各种工程和物理问题。
在油藏数值模拟中,有限元法主要用于求解复杂地质条件下的流体流动问题。
1. 原理概述有限元法通过将连续的求解区域离散成一组有限的单元,每个单元都满足一定的近似解。
然后通过求解每个单元的近似解,得到整个区域的解。
这种方法可以很好地处理复杂边界条件和多种物理场耦合问题。
2. 关键步骤(1) 网格生成:将计算区域划分为一系列相互连接的单元。
(2) 插值函数建立:为每个单元选择适当的插值函数,以描述该单元内物理量的变化。
(3) 组装总体刚度矩阵:根据单元间的相互关系,将各单元的刚度矩阵组装成总体刚度矩阵。
动用储量计算公式动用储量计算公式1. 储量计算方法储量计算是石油工业中非常重要的一环,用于确定油气田中可采储量的大小。
根据反映储量计算公式的方法不同,可以分为两类:工程计算法和统计计算法。
2. 工程计算法油气储量计算公式油气储量计算公式是用来计算和估算油气田的可动用储量。
根据压力变化规律,常用的动用储量计算公式有以下几种:•Arps公式:用于自然驱动油藏的储量计算,公式如下:q t=qi(1+bDi∗t)1/b其中,q t为任意时间t处的流量,qi为初始时刻的流量,b为不同油藏类型的指数,Di为初始时刻的动用储量。
举个例子,当初始时刻的流量qi=1000,指数b=,初始时刻的动用储量Di=10000,求t=5时的流量q t。
代入公式计算得:q5=1000(1+∗10000∗5)1/=气藏储量计算公式对于气藏储量的计算,常用的公式有:• 统计方法:通过统计分析气井产量和气井动态特性,得到动水驱动气化储量。
• 黄氏公式:用来计算气井的产气量,公式如下:G =⋅Q ⋅√T P其中,G 为产气量(百万立方米/天),Q 为气井日排气时间(小时),T 为气体温度(摄氏度),P 为井口压力(兆帕)。
举个例子,当气井日排气时间Q =24小时,气体温度T =30摄氏度,井口压力P =2兆帕,求气井的产气量G 。
代入公式计算得:G =⋅24⋅√302= 3. 统计计算法总储量计算公式总静态储量是指地质资源中可观测到的储量总量,常用的公式有: • 线性外推法:通过计算井底不可动用储量,然后用地质学方法进行推算。
•径向外推法:通过计算不同层位储量数据,推算出整个储层的总储量。
油藏储量计算公式对于油藏储量的计算,常用的公式有:•体积法:通过计算油藏中的有效储存体积和储集系数,得到油藏的储量。
以上只是储量计算中常用的一些计算公式,实际中根据不同油气田的特点和数据,可能会有其他更复杂的计算方法和公式。
在进行储量计算时,需要根据实际情况选择合适的公式和方法进行计算,以准确估算油气田的可动用储量。
油气混相计量
油气混相计量是指同时存在液态石油和自然气的计量,这种计量方法在油气加工、输送和销售等领域中非常重要。
在油气混相计量中,需要考虑到多种参数,例如压力、温度、流量、密度和相对含量等因素,以确保计量的准确性和可靠性。
常用的油气混相计量方法包括体积法、重量法和测量法等。
其中,体积法是最常用的方法,其原理是根据容器的容积和相对含量计算出油、气各自的体积,从而得出总体积。
在计算总体积时,需要考虑到油和气在不同压力下的压缩系数,以及温度对密度的影响等因素。
油气混相计量在石油工业中具有重要作用,它能够确保生产、输送和销售过程中的公正性和准确性,同时也能够为企业降低成本和提高效益做出贡献。
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《蜻蜓飞飞》教學设计教學目标:(1)掌握树叶粘贴画方法。
(2)能选择不同形状和颜色树叶,贴出自己喜爱蜻蜓;(3)通过引导學生用树叶拼贴蜻蜓,培养學生思维能力。
教學准备: 树叶标本、双面胶、剪刀、彩色卡纸教學过程:一、课前谈话:1.师: 老师来自浦江县中余中小,是我们这里一所山区學校,我们那四周青山环绕,因此我们开设了一门很特殊课,是你们这没有——树叶剪贴画。
(出示树叶)就是用这普普通通树叶,通过我们巧手,把它们变成一幅幅美丽图画。
2.欣赏作品(轻音乐)老师作品學生作品二、谜语导入: 蜻蜓1.出示谜语一对眼睛圆又大,两对翅膀如薄纱,专吃飞虫和蚊子,飞高飞低把敌杀。
师: 大家真是太聪明了,这就是我们今天要创作主角——蜻蜓2.认识各种姿势蜻蜓教师出示多媒体课件,播放各种形态蜻蜓三、操作步骤1.看——树叶出示各种形状树叶,要求學生“看树叶联想蜻蜓”,如: 蜻蜓头、蜻蜓翅膀、蜻蜓尾巴等2.想------动物教师拿出一组树叶,要求學生看看,想一想,拼一只怎样姿态,在干什么呢?3. 摆------姿态老师在投影仪上演示,摆一只蜻蜓,注意翅膀摆法,要相接,连接处稍微重叠。
4.贴——平整指导學生贴画,这是粘贴画最后一步。
四、學生自主拼贴这时播放轻音乐,學生开始贴画,教师巡回辅导。
大约十几分钟后,要求學生展示自己作品,并针对作品情况进行评比。
五、评价选几幅學生典型作品,放到投影仪上展示,师生互评板书设计:树叶粘贴画——蜻蜓飞飞看-----树叶想-----动物摆-----姿态贴-----平整。
页岩油气资源评价的关键参数及方法摘要:近几年来,随着国内水平钻井技术和压裂技术的不断发展,页岩油气资源勘探开发持续快速升温,因此,建立实际有效的页岩油气资源的评价标准是勘探开发的前提和基础。
根据页岩油气发育条件及富集机理,结合油气资源评价方法的基本原则,建立把测井资料与地化分析相结合的页岩油气资源的评价体系。
关键字:页岩油气资源ΔLgR模型页岩有效厚度氯仿沥青“A”法0 引言中国沉积盆地中富有有机质的泥页岩广泛分布,从震旦系到古近系均有分布;页岩厚度大,有机质成熟度高,生烃能力强,具有较好的页岩油气资源成藏的基本条件,勘探前景非常广阔。
如何估算这些油气资源,对于我国的页岩油气资源的勘探开发具有重要的意义。
国内外各大石油公司在页岩候选区评价中所采用的关键参数大致有2类,即地质条件与工程技术条件参数,地质类参数控制着页岩油气资源的生成与富集,包括页岩面积、厚度、有机质丰度、类型、有机质成熟度及油气显示等方面;工程技术条件参数包括埋深、地貌条件等,控制着开发成本。
本文主要研究页岩油气资源的地质条件,把测井资料等地物手段与地化实验分析相结合,通过对页岩有效厚度、TOC含量的分析,来预测页岩油气资源的含量[1]。
1 页岩油的特征页岩油是指储存于富有机质,纳米级孔径为主页岩地层中的石油,一般只经过一次运移或进行了极短暂得到二次运移过程,在泥页岩层析中自生自储,以吸附态或游离态的形式赋存于泥页岩的纳米级孔隙或裂缝系统中。
页岩油气资源的生成受到页岩中有机质的演化阶段影响,只有在有机质进入生油窗后,才可能生成油气资源,有机质演化程度过高,则会转化形成页岩气。
页岩油主要包括游离油和吸附油,但在目前的开采水平阶段,吸附油很难开采出来,所以现今页岩油一般都指页岩油中的游离油;页岩气则同样包括游离气和吸附气。
2利用测井资料计算页岩有机碳含量2.1 页岩测井响应特征理论假设烃源岩有岩石骨架,固体有机质和充填孔隙的流体组成;而非烃源岩仅由岩石骨架和充填孔隙流体组成;成熟烃源岩则由岩石骨架,固体有机质和充填孔隙流体(水和生成的烃类)组成。
《有限体积—有限元方法在油藏数值模拟中的原理和应用》篇一一、引言随着计算机技术的飞速发展,油藏数值模拟技术已成为油气勘探开发的重要工具。
在油藏数值模拟中,有限体积和有限元方法作为两种重要的数值计算方法,各自具有独特的优势和特点。
本文旨在阐述有限体积与有限元方法在油藏数值模拟中的原理、方法和应用,以帮助读者更好地理解这两种方法在油气开发中的应用。
二、有限体积方法原理及应用1. 原理有限体积法(Finite Volume Method,FVM)是一种基于积分形式的数值计算方法,它将计算区域划分为一系列控制体积,通过求解控制体积内的守恒方程来获得数值解。
在油藏数值模拟中,有限体积法主要应用于流体流动和物质传输的模拟。
2. 应用有限体积法在油藏数值模拟中广泛应用于流体流动模型的构建。
该方法具有较高的灵活性和准确性,适用于处理复杂地质结构和不同边界条件下的油藏模型。
在解决流体力学和热力学等问题时,有限体积法可以通过构造精确的控制体积来准确反映地下流体运动的实际情况,提高数值模拟的精度和可靠性。
三、有限元方法原理及应用1. 原理有限元法(Finite Element Method,FEM)是一种基于近似解的数值计算方法,它将计算区域划分为一系列形状规则的单元(如三角形、四边形等),通过求解各单元的近似解来得到整体问题的解。
在油藏数值模拟中,有限元法主要应用于油藏的应力分析、变形分析以及岩石力学性质等方面的模拟。
2. 应用有限元法在油藏数值模拟中广泛应用于岩石力学和应力分析模型的构建。
该方法能够处理复杂的几何形状和边界条件,可以充分考虑岩石的非均质性和各向异性等特点。
通过有限元法可以有效地分析地下油藏的应力分布、地层变形等关键参数,为油气勘探开发提供有力的技术支持。
此外,有限元法还可以与其他方法(如随机模型、地质统计学等)相结合,进一步提高油藏数值模拟的精度和可靠性。
四、有限体积与有限元方法的结合应用在油藏数值模拟中,有限体积法和有限元法各有优势,两者可以相互结合以提高模拟的准确性和效率。
体积法计算油气资源方法概述体积法计算油气资源方法概述摘要:油气资源评价参数和评价方法较多,其中体积法是简单可靠的一种方法,在各盆地油气资源评价中应用范围较广。
根据体积法计算油气资源量的流程,对源岩面积与厚度、生烃参数、排烃系数和聚集系数等基础参数的选取方法进行阐述,分析常用的两种方法的计算原理,并对参数选取中可能存在的问题进行讨论。
关键词:资源评价有机碳法氯仿沥青A 体积法一、概述目前国内外已有的油气资源定量评价方法多达近百种,在国内的第二次和中石油公司与中石化公司的第三次油气资源评价中所使用的方法也有二十多种。
根据各方法的评价原理,可划分为成因法、类比法、统计法、综合预测法四大类。
国外常用的是统计外推法和综合预测法,主要根据数据统计、专家经验等预测待发现油气田的规模和数量;国内常用的有成因法中的体积法、盆地模拟法以及地质因素比较法等,即从油气成因条件出发,预测油气资源量。
油气资源评价的方法虽然较多,但是每一种方法都具有一定的局限性,其中体积法是简单可靠的一种方法,在各盆地油气资源评价中应用范围较广。
二、体积法计算资源量1.基础参数确定1.1源岩面积与厚度有效烃源岩面积与厚度需根据地球物理资料确定地层分布范围,再结合露头剖面、钻井资料及沉积相的平面展布,编制各层系烃源岩预测等厚图,在此基础上确定有效生油岩的面积。
有效烃源岩厚度需根据钻井、露头剖面实测烃源岩厚度,采用面积加权法求取平均厚度。
1.2生烃系数烃源岩有机质在不同热演化程度下的油气产率是生烃量计算的关键性参数。
有机质的油气产率高低受到烃源岩的母质类型和热演化程度的控制。
根据干酪根成烃演化理论,在相同成熟度条件下,烃源岩有机质类型愈好,即腐泥组分含量高,有机质的产烃率就愈高。
对相同类型有机质而言,随着热演化程度的升高,气态烃和总的产烃率将不断升高,而油的产率则经过液态烃生成高峰后将不断裂解为气态烃,即热演化程度超过液态烃生成的高峰后,有机质的累计生油量将逐渐降低。
页岩油的创新体积法
页岩油是一种独特的石油资源,其开采难度高、成本大,一直是油气行业面临的挑战之一。
传统的开采方法往往不太适用于页岩油,因此需要创新的开采方式。
其中,创新体积法是一种较为有效的方式。
创新体积法就是通过水力压裂技术,将液体压入岩石中,使岩石裂缝扩大,从而释放出页岩油。
这种技术的关键在于精确计算压裂液体的压力、流量和压裂体积等参数,以确保岩石裂缝的扩张和页岩油的释放。
创新体积法相对于传统的压裂技术有以下优势:
1. 精确控制压裂过程,避免岩石过度破碎。
2. 通过精细的数据分析和模拟,优化压裂设计方案,提高开采效率和经济效益。
3. 采用环保型压裂液体,减少对环境的污染。
4. 利用数学模型对开采过程进行优化和预测,提高开采效率和安全性。
创新体积法的应用还面临着一些挑战,比如技术水平的提高、数据分析方法的完善、环保型压裂液体的研发等。
但是,随着技术的不断进步和经验的积累,相信创新体积法将会成为页岩油开采的主流方式之一。
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体积法计算油气资源方法概述
摘要:油气资源评价参数和评价方法较多,其中体积法是简单可靠的一种方法,在各盆地油气资源评价中应用范围较广。
根据体积法计算油气资源量的流程,对源岩面积与厚度、生烃参数、排烃系数和聚集系数等基础参数的选取方法进行阐述,分析常用的两种方法的计算原理,并对参数选取中可能存在的问题进行讨论。
关键词:资源评价有机碳法氯仿沥青A 体积法
一、概述
目前国内外已有的油气资源定量评价方法多达近百种,在国内的第二次和中石油公司与中石化公司的第三次油气资源评价中所使用的方法也有二十多种。
根据各方法的评价原理,可划分为成因法、类比法、统计法、综合预测法四大类。
国外常用的是统计外推法和综合预测法,主要根据数据统计、专家经验等预测待发现油气田的规模和数量;国内常用的有成因法中的体积法、盆地模拟法以及地质因素比较法等,即从油气成因条件出发,预测油气资源量。
油气资源评价的方法虽然较多,但是每一种方法都具有一定的局限性,其中体积法是简单可靠的一种方法,在各盆地油气资源评价中应用范围较广。
二、体积法计算资源量
1.基础参数确定
1.1源岩面积与厚度
有效烃源岩面积与厚度需根据地球物理资料确定地层分布范围,再结合露头剖面、钻井资料及沉积相的平面展布,编制各层系烃源岩预测等厚图,在此基础上确定有效生油岩的面积。
有效烃源岩厚度需根据钻井、露头剖面实测烃源岩厚度,采用面积加权法求取平均厚度。
1.2生烃系数
烃源岩有机质在不同热演化程度下的油气产率是生烃量计算的关键性参数。
有机质的油气产率高低受到烃源岩的母质类型和热演化程度的控制。
根据干酪根成烃演化理论,在相同成熟度条件下,烃源岩有机质类型愈好,即腐泥组分含量高,有机质的产烃率就愈高。
对相同类型有机质而言,随着热演化程度的升高,气态烃和总的产烃率将不断升高,而油的产率则经过液态烃生成高峰后将不断裂解为气态烃,即热演化程度超过液态烃生成的高峰后,有机质的累计生油量将逐渐降低。
经过近十年来国内外大量的热压模拟实验和实际生烃演化剖面的研究,人们对不同类型有机质的油气产率已经有了较统一的认识。
根据Tissot等(1984)的干酪根生烃演化理论,Ⅲ型有机质的生烃潜力比Ⅰ、Ⅱ型的低。
2.体积法计算公式
2.1有机碳产烃率法
烃源岩的生烃量既是定量评价烃源岩生烃能力的综合性指标,同时也是成因法估算资源量的基础。
它综合了与烃源岩生烃能力有关的各项参数,如烃源岩分布面积、厚度、有机质丰度、母质类型、热演化程度。
近十几年来,有机质生烃热模拟实验技术不断发展和完善,对不同类型母质的产烃率的确定提供了基础。
有机碳产烃率法计算生烃史的基本原理就是假设烃源岩处于地下相对封闭的环境,根据热模拟实验得到的产烃率,即单位重量的原始有机碳在不同成熟度下的油、气生成量来计算实际烃源岩在各地质时期的累积生烃量。
计算数学模型如下:
式中S-烃源岩面积(m2);
H-烃源岩厚度(m);
ρr-烃源岩的密度(t/m3);
C残-烃源岩残余有机碳含量(%);
“A”-烃源岩中可溶有机质含量(%)
K-有机碳与有机质丰度的转换系数;
Doil-原始有机质液态烃产率(%);
Dgas-原始有机质气态烃产率(%);
D-原始有机质现今总产烃率(%);
Rog-油气换算系数(取1t油=1000m3气);
Q油-液态烃生成量(t);
Q气-气态烃生成量(m3);
Q生-生烃总量(t)。
2.2 氯仿沥青“A”法
该方法是“残烃法”中的一种,是我国最早使用的一种实用方法。
计算公式为:
Q=(S×H×A×d)×K/(1-K )
式中:
Q-总资源量(t);
K -排烃系数;
S-有效烃源岩面积(km);
H-有效烃源岩厚度(m);
A-氯仿沥青“A”含量(%);
d-烃源岩密度(t/m);
K -运聚系数。
2.3 排烃系数
排烃系数是指烃源岩的排烃量与生烃量之比。
目前关于烃源岩排烃系数研究方法可归纳为热压模拟实验、有机地化分析和盆地模拟法。
热压模拟实验通过未成熟和低成熟烃源岩样品的高温热压模拟条件下生成和排出烃类的数量,估算排烃系数。
缺点是高温使烃类产物热膨胀,排烃系数升高。
有机地化分析法是通过实际生油岩剖面的连续取样的地化分析,得到单位重量烃源岩中的沥青、有机碳含量以及有机质类型和成熟度等参数,然后根据残烃量和生烃量的大小计算出排烃系数。
盆地模拟法是在埋藏史、热演化史和生烃史恢复基础上,根据排烃机理建立地质模型和数学模型,计算生烃量、排烃量后,得到排烃系数,但是排烃地质模型与烃源岩的实际条件存在差异,往往需要与烃源岩的地化分析法相结合。
2.4 聚集系数
聚集系数是指油气聚集量占排烃量的百分比。
根据国外学者研究成果,油和天然气的聚集系数有较大的差异,油的聚集系数一般在1~20%之间,天然气的聚集系数0.1~5%。
三、讨论
油气资源评价受到诸多参数的影响,其中对于排烃参数与聚集参数的选取多以盆地类比和人为确定的方式进行,但由于对源岩排烃和油气聚集作用尚未充分认识,实际地质情况又复杂多变,长期以来在油气资源评价中对排聚系数的选
取往往带有随意性,绝大部分是根据经验采用一个可变系数,因而,估算出的资源量往往与实际有一定的偏差。
参考文献
[1] 孔凡仙,张林晔,周文等.济阳坳陷优质烃源岩层地球化学特征及成烃潜力[J].复式油气田,2000,7(3):13~15.
[2]程克明,王铁冠等,烃源岩地球化学[M],科学出版社,1995:117-128.
[3]徐伟民,石油地球化学在油气勘探中的应用[M],石油大学出版社,1993
[4]武守诚,石油地质评价导论[M],石油工业出版社1994,
[5]郭岭,姜在兴,姜文利. 排烃作用地球化学研究现状与趋势[J],华南理工大学学报,1996,24(S),83-87。