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《裂縫性低滲透油藏流-固耦合數(shù)值模擬》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、_______________________________________________________________________________www.paper.edu.cn1裂縫性低滲透油藏流-固耦合數(shù)值模擬1,21劉建軍裴桂紅(1,武漢工業(yè)學(xué)院多孔介質(zhì)力學(xué)研究所，武漢430023；2,中國(guó)科學(xué)院武漢巖土力學(xué)研究所，武漢430023)摘要根據(jù)低滲裂縫性砂巖油藏的儲(chǔ)層特征，建立適合裂縫性砂巖油藏滲流的等效連續(xù)介質(zhì)模型；通過實(shí)驗(yàn)得出有效壓力改變對(duì)儲(chǔ)層孔隙度、滲透率影響的規(guī)律；考慮低滲透油藏
2、滲流時(shí)啟動(dòng)壓力梯度和低滲儲(chǔ)層的流固耦合特性，將滲流力學(xué)與彈塑性力學(xué)相結(jié)合，建立起適合低滲透油藏的流固耦合滲流數(shù)學(xué)模型，并給出其數(shù)值解。在黑油模型和彈塑性有限元程序的基礎(chǔ)上，編制了計(jì)算低滲透油藏流固耦合滲流的計(jì)算軟件。通過數(shù)值模擬和不考慮流固耦合時(shí)的計(jì)算結(jié)果相比，可以看出低滲油藏中流固耦合效應(yīng)是十分明顯。關(guān)鍵詞裂縫性油藏流固耦合滲流數(shù)值模擬Fluid-solidCouplingSimulationofFracturedLowPermeabilityOilReservoir1,21LiuJian-junPe
3、iGuihong(1,InstituteofPorousMediaMechanicsofWuhanPolytechnicUniversity,Wuhan430023;2,InstituteofRockandSoilMechanicsoftheChineseAcademyofSciences,Wuhan430071)Abstract:Basedonthefeatureoflowpermeablefracturesandstonereservoir,theequivalentcontinuousmodelo
4、ffluidflowintheporousmedia.Byexperiment,therelationshipofporosity,permeabilityandeffectivepressurewasgot.Usingtheporousflowtheoryandelasto-plastictheory,theauthorestablishedthemathematicalmodeloffluid-solidcouplingflowinlowpermeabilitymedia.Themodelconsi
5、deredtheeffectofTPG(ThresholdPressureGradient).Thennumericalsolutionofthemodelwasgiven.Thesolutionwasbasedonfiniteelementmethodandfinitedifferentmethod.Simulationsoftwarewasremodeledonblackoilmodelandelasto-plasticFEMprogram.Usingthesoftware,theauthorsim
6、ulatedalowpermeablereservoir.Contrastingtotheresultthatcalculatedbyoilblackmodel,wefoundthatthefluid-solidcoupledeffectisobvious.Keywords:lowpermeability,fluid-solidinteraction,thresholdpressuregradient,numericalsimulation1引言油氣藏的開發(fā)過程是一個(gè)多相流體滲流與油藏巖土變形動(dòng)態(tài)耦合的
7、過程。在油氣開發(fā)的過程中，一方面，由于油氣藏的開采，儲(chǔ)層孔隙流體壓力的變化，引起巖土骨架有效應(yīng)力的變化，并導(dǎo)致巖土骨架變形；另一方面，巖土骨架的變形，導(dǎo)致油藏孔隙體積的改變，引起油藏物性參數(shù)，特別是孔隙度、滲透率、巖土的孔隙壓縮等參數(shù)的改變，而這些改變反過來又影響孔隙流體的滲流與開采。因此，在油氣藏的開發(fā)過程中，流體滲流與巖土變形是相互影響、相互制約的，二者之間存在耦合效應(yīng)。油藏流固耦合問題的研究是一個(gè)十分重要的課題，對(duì)油田開發(fā)具有重要的指導(dǎo)意義。Geertsma提出了儲(chǔ)層多孔彈性理論，并將孔隙壓縮系數(shù)
8、引入到油藏工程中，以此表示儲(chǔ)層流固耦合效應(yīng)所引起的孔隙體積的變化(Geertsma,1957)。Vaziri建立了一個(gè)基于非等溫單相滲流和非線性彈性變形的流固耦合模型，并用有限元方法進(jìn)行求解(Vaziri,1988)。Settari建立了一維等溫滲流和巖土變形的流固耦合模型。巖土變形模型為非線性彈性模型，并利用Mohr-Coulomb準(zhǔn)則來作為孔隙本文是在中國(guó)博士后科學(xué)基金(2003033008)和中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司石油科技中青年創(chuàng)新基
