油藏數(shù)值模擬基礎(chǔ)考試試卷和答案一、填空題（每題1分，共10分）1.油藏數(shù)值模擬中常用的網(wǎng)格類型是______。（答案：矩形網(wǎng)格）2.描述油藏流體流動的基本方程是______。（答案：滲流力學(xué)方程）3.有限差分法是將______離散化。（答案：微分方程）4.油藏數(shù)值模擬中，處理邊界條件的方法有______。（答案：給定壓力邊界、給定流量邊界等）5.油藏數(shù)值模擬中，時間步長的選擇需考慮______。（答案：穩(wěn)定性條件）6.油藏數(shù)值模擬模型的初始化包括______。（答案：壓力、飽和度等初始值設(shè)定）7.滲透率張量有______個分量。（答案：9個）8.描述油水相對滲透率的曲線叫______。（答案：相滲曲線）9.油藏數(shù)值模擬中求解線性方程組常用的方法是______。（答案：迭代法）10.油藏數(shù)值模擬可以模擬______開采過程。（答案：油、氣、水等多相）二、單項選擇題（每題2分，共20分）1.油藏數(shù)值模擬中，以下哪種網(wǎng)格精度相對較高（）A.均勻網(wǎng)格B.非均勻網(wǎng)格C.混合網(wǎng)格D.自適應(yīng)網(wǎng)格（答案：D）2.有限體積法的基本思想是（）A.直接離散微分方程B.在控制體積上積分守恒方程C.求解變分問題D.基于物理模型推導(dǎo)（答案：B）3.油藏數(shù)值模擬中，不考慮重力作用的模型是（）A.黑油模型B.組分模型C.熱采模型D.無重力模型（答案：D）4.以下哪種是油藏數(shù)值模擬中常用的迭代求解器（）A.高斯-賽德爾迭代B.牛頓迭代C.擬牛頓迭代D.共軛梯度法（答案：A）5.油藏數(shù)值模擬中，邊界條件不包括（）A.封閉邊界B.定壓邊界C.自由邊界D.溫度邊界（答案：D）6.油藏數(shù)值模擬中，時間步長大小主要影響（）A.計算精度B.計算速度C.計算穩(wěn)定性D.模型準(zhǔn)確性（答案：C）7.描述油藏巖石特性的參數(shù)不包括（）A.孔隙度B.滲透率C.壓縮系數(shù)D.密度（答案：D）8.油藏數(shù)值模擬中，相滲曲線與以下哪個因素?zé)o關(guān)（）A.巖石類型B.流體性質(zhì)C.溫度D.開采時間（答案：D）9.油藏數(shù)值模擬中，以下哪種模型考慮了流體的蒸發(fā)和冷凝（）A.黑油模型B.組分模型C.熱采模型D.化學(xué)驅(qū)模型（答案：B）10.油藏數(shù)值模擬軟件中，以下哪個是商業(yè)軟件（）A.EclipseB.OpenFOAMC.FEniCSD.SU2（答案：A）三、多項選擇題（每題2分，共20分）1.油藏數(shù)值模擬的主要步驟包括（）A.建立地質(zhì)模型B.選擇數(shù)值方法C.模型初始化D.運行模擬E.結(jié)果分析（答案：ABCDE）2.以下屬于油藏數(shù)值模擬中離散化方法的有（）A.有限差分法B.有限體積法C.有限元法D.邊界元法E.譜方法（答案：ABC）3.油藏數(shù)值模擬中需要輸入的參數(shù)有（）A.巖石物性參數(shù)B.流體物性參數(shù)C.邊界條件D.初始條件E.生產(chǎn)數(shù)據(jù)（答案：ABCDE）4.影響油藏數(shù)值模擬結(jié)果準(zhǔn)確性的因素有（）A.地質(zhì)模型精度B.數(shù)值方法誤差C.輸入?yún)?shù)準(zhǔn)確性D.模型簡化程度E.計算資源（答案：ABCDE）5.油藏數(shù)值模擬中常用的求解器類型有（）A.直接求解器B.迭代求解器C.線性求解器D.非線性求解器E.并行求解器（答案：ABCD）6.油藏數(shù)值模擬可以應(yīng)用于（）A.油藏開發(fā)方案設(shè)計B.提高采收率研究C.油藏動態(tài)監(jiān)測D.油藏地質(zhì)建模E.油藏數(shù)值實驗（答案：ABCE）7.以下哪些是油藏數(shù)值模擬中的邊界條件類型（）A.定壓邊界B.定流量邊界C.封閉邊界D.混合邊界E.絕熱邊界（答案：ABCD）8.油藏數(shù)值模擬中，相滲曲線的影響因素有（）A.巖石潤濕性B.孔隙結(jié)構(gòu)C.流體飽和度D.溫度E.壓力（答案：ABC）9.油藏數(shù)值模擬模型按照復(fù)雜程度可分為（）A.黑油模型B.組分模型C.熱采模型D.化學(xué)驅(qū)模型E.簡化模型（答案：ABCD）10.油藏數(shù)值模擬中處理多相流問題的方法有（）A.飽和度方程B.相對滲透率模型C.毛管壓力模型D.狀態(tài)方程E.流度比（答案：ABC）四、判斷題（每題2分，共20分）1.油藏數(shù)值模擬只能模擬油藏的開發(fā)過程，不能預(yù)測未來情況。（×）2.有限差分法在處理復(fù)雜邊界時比有限元法更有優(yōu)勢。（×）3.油藏數(shù)值模擬中，時間步長越小，計算結(jié)果一定越準(zhǔn)確。（×）4.黑油模型可以精確描述油藏中所有流體組分的變化。（×）5.油藏數(shù)值模擬中，滲透率是一個標(biāo)量。（×）6.相滲曲線是固定不變的，與油藏開采過程無關(guān)。（×）7.數(shù)值模擬結(jié)果的準(zhǔn)確性只取決于數(shù)值方法的選擇。（×）8.油藏數(shù)值模擬模型初始化時，壓力和飽和度可以隨意設(shè)定。（×）9.迭代求解器比直接求解器更適合大規(guī)模油藏數(shù)值模擬。（√）10.油藏數(shù)值模擬可以不考慮流體的壓縮性。（×）五、簡答題（每題5分，共20分）1.簡述油藏數(shù)值模擬的基本原理。答案：油藏數(shù)值模擬基于滲流力學(xué)基本方程，將油藏的空間和時間進行離散化。通過有限差分、有限體積等方法將微分方程轉(zhuǎn)化為代數(shù)方程組。利用給定的初始條件和邊界條件，求解這些方程組，得到油藏內(nèi)流體的壓力、飽和度等參數(shù)隨時間和空間的變化，從而模擬油藏開采過程，為油藏開發(fā)方案設(shè)計等提供依據(jù)。2.說明有限差分法和有限體積法的區(qū)別。答案：有限差分法直接對微分方程進行離散，用差商代替導(dǎo)數(shù)，在節(jié)點上建立代數(shù)方程。而有限體積法是在控制體積上對守恒方程進行積分，通過通量計算建立離散方程。有限差分法精度依賴于網(wǎng)格間距，有限體積法更注重物理量在控制體積內(nèi)的守恒。有限體積法在處理復(fù)雜邊界和守恒性方面有優(yōu)勢，有限差分法在理論推導(dǎo)和簡單問題求解上較便捷。3.列舉至少三個影響油藏數(shù)值模擬結(jié)果準(zhǔn)確性的關(guān)鍵因素，并簡要說明。答案：一是地質(zhì)模型精度，不準(zhǔn)確的地質(zhì)模型會導(dǎo)致對油藏結(jié)構(gòu)和物性描述錯誤，影響模擬。二是輸入?yún)?shù)準(zhǔn)確性，如滲透率、孔隙度等參數(shù)誤差會使模擬結(jié)果偏差大。三是數(shù)值方法誤差，不同數(shù)值方法有不同精度和穩(wěn)定性，選擇不當(dāng)會降低準(zhǔn)確性。此外，模型簡化程度不合理也會影響結(jié)果，過度簡化會丟失重要信息。4.簡述油藏數(shù)值模擬中相滲曲線的作用。答案：相滲曲線描述了油藏中多相流體在不同飽和度下的相對滲透率變化。在數(shù)值模擬中，它用于計算多相流的流度，進而求解壓力和飽和度方程。通過相滲曲線能準(zhǔn)確反映不同相流體在巖石孔隙中的流動能力，對分析油藏內(nèi)油水、油氣等多相流動規(guī)律，預(yù)測油藏開采動態(tài)，如產(chǎn)量變化、剩余油分布等具有重要意義，是油藏數(shù)值模擬的關(guān)鍵輸入?yún)?shù)之一。六、討論題（每題5分，共10分）1.討論油藏數(shù)值模擬在提高采收率研究中的應(yīng)用及面臨的挑戰(zhàn)。答案：在提高采收率研究中，油藏數(shù)值模擬可模擬不同提高采收率方法的效果，如注水、注氣、化學(xué)驅(qū)等，優(yōu)化注入方案，預(yù)測采收率提升幅度。還能研究多相流在油藏中的復(fù)雜流動規(guī)律，為新方法研發(fā)提供理論支持。但面臨挑戰(zhàn)也很多，如地質(zhì)模型不確定性，難以準(zhǔn)確獲取油藏復(fù)雜地質(zhì)結(jié)構(gòu)和物性；多相流模型不夠完善，難以精確描述復(fù)雜相態(tài)變化；計算資源需求大，大規(guī)模精細模擬計算時間長、成本高，這些都限制了其在提高采收率研究中的進一步應(yīng)用。2.結(jié)合實際，談?wù)勅绾悟炞C油藏數(shù)值模擬模型的可靠性。答案：首先，對比歷史生產(chǎn)數(shù)據(jù)，將模擬的產(chǎn)量、壓力等數(shù)據(jù)與實際生產(chǎn)記錄對比，若偏差小，說明