高温高压油气试井关键参数预测模型、理论及算法

《高温高压油气试井关键参数预测模型、理论及算法》针对高温高压油气井的完井测试中的关键参数预测问题，运用机理分析法，以管理科学、工程力学、流体力学理论等为基础，在全面、系统地研究高温高压油气井特殊管柱特征和不同完井工况的基础上，建立管柱温度、压力、密度、流速等随井深变化的非线性模型及管柱变形量计算模型，形成满足现场需求的参数分析数学模型，为高效、安全地勘探与开发高温高压油气藏提供理论支持和技术支撑。

第1章 绪论 1
1.1 问题提出 1
1.1.1 背景 3
1.1.2 目的 5
1.1.3 意义 5
1.2 本书概述 6
1.2.1 文献分析 6
1.2.2 研究现状 13
1.3 本书框架 18
1.3.1 思路 18
1.3.2 内容 19
第2章 理论基础 21
2.1 参数定义 21
2.1.1 流量 21
2.1.2 速度 21
2.1.3 滑动速度 22
2.1.4 相份额 23
2.1.5 混合物密度 24
2.2 基础模型 24
2.2.1 均相流动模型 24
2.2.2 分相流动模型 26
2.3 分析基础 27
2.3.1 常微分方程组基础理论 28
2.3.2 一阶拟线性双曲型方程组基础理论 29
2.4 算法介绍 31
2.4.1 Runge-Kutta 算法 31
2.4.2 常用差分格式 32
第3章 注入过程关键参数预测模型和过程优化研究 34
3.1 问题描述 34
3.1.1 注入描述 34
3.1.2 基本假定 35
3.2 模型构建 35
3.2.1 基于变温变压场的干度模型 35
3.2.2 变温变压场分析 38
3.2.3 封闭条件 43
3.3 算法设计 44
3.4 油井应用 47
3.4.1 完井描述 47
3.4.2 趋势分析 48
3.4.3 敏感性分析 50
3.4.4 对比分析 56
3.5 本章小结 56
第4章 生产过程单相气 (油) 流动关键参数预测模型和过程优化研究 57
4.1 单相气 (油) 稳定流动关键参数预测模型 57
4.1.1 问题描述 57
4.1.2 模型构建 58
4.1.3 算法设计 62
4.1.4 气井应用 64
4.2 单相气 (油) 瞬变流动关键参数预测模型 74
4.2.1 问题描述 74
4.2.2 模型构建 75
4.2.3 算法设计 77
4.2.4 气井应用 80
4.3 本章小结 86
第5章 生产过程双相气液流动关键参数预测模型和过程优化研究 87
5.1 流型描述 87
5.1.1 流型划分 87
5.1.2 流型预测 88
5.2 气液双相稳定流动关键参数预测模型 88
5.2.1 问题描述 88
5.2.2 模型构建 89
5.2.3 算法设计 91
5.2.4 气井应用 93
5.3 气液双相瞬变流动关键参数预测模型 97
5.3.1 问题描述 97
5.3.2 模型构建 98
5.3.3 算法设计 103
5.3.4 气井应用 105
5.4 本章小结 107
第6章 生产过程油气水三相流动关键参数预测模型和过程优化研究 108
6.1 流型描述 108
6.1.1 流型划分 108
6.1.2 流型预测 109
6.2 油气水三相稳定流动关键参数预测模型 110
6.2.1 问题描述 110
6.2.2 模型构建 110
6.2.3 算法设计 116
6.2.4 气井应用 118
6.3 油气水三相瞬变流动关键参数预测模型 123
6.3.1 问题描述 124
6.3.2 模型构建 124
6.3.3 算法设计 132
6.3.4 气井应用 137
6.4 本章小结 140
第7章 总结与展望 141
附录 A 各章定理的数学形式证明及相关附录 142
A.1 第2章相关附录 142
A.2 第4章定理的数学形式证明及相关附录 144
A.2.1 耦合微分方程组模型解的存在性 144
A.2.2 C-S 模型 157
A.3 第6章定理的数学形式证明及相关附录 157
A.3.1 耦合微分方程组(6.16) 模型解的存在性 157
A.3.2 Runge-Kutta 法的合理步长分析 167
附录B 程序设计 169
参考文献 212