三维页岩储层多重压力流固耦合模型研究

论文摘要

研究裂缝页岩储层在生产过程中的流固耦合力学过程是准确认识气藏生产动态的关键科学问题.针对页岩储渗机制复杂的难题,本文建立有机质-基质孔-天然裂缝和离散人工裂缝的多尺度流动介质与多重压力系统;考虑吸附气的非平衡解吸附和表面扩散,自由气的黏性流和Knudsen扩散,以及基质孔、天然裂缝和人工裂缝压力系统对页岩变形的影响,建立了页岩双重有效应力流固耦合数学模型,分析了压裂井生产过程中岩石变形对气体流动的影响规律.研究发现:天然裂缝压力系统是引起页岩气生产过程中应力敏感性的主要因素;固体变形对基质孔渗透率的影响小于Knudsen扩散,基质孔的表观渗透率并不会发生应力敏感;随着天然裂缝密度的增大,天然裂缝压力系统的有效应力系数迅速增大,页岩气产量应力敏感效应增强.

论文目录

• 1 引言
• 2 多重有效应力流固耦合
•   2.1 双重介质流固耦合
•   2.2 多重压力系统耦合
•   2.3 应力敏感参数估计
•   2.4 边界和初始条件
• 3 结果分析
•   3.1 单重有效应力与双重有效应力的对比
•   3.2 基质孔和天然裂缝对产量的影响
•   3.3 孔隙和裂缝的变形
• 4 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 韦世明,夏阳,金衍,陈勉,卢运虎

关键词: 页岩气,多重介质,双重有效应力,流固耦合

来源: 中国科学:物理学 力学 天文学 2019年01期

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑

专业: 地质学,石油天然气工业

单位: 油气资源与探测国家重点实验室,中国石油大学(北京)石油工程学院

基金: 国家自然科学基金(编号:51490650,51774305),国家“十三五”重大专项(编号:2017ZX05037-004)资助项目

分类号: P618.13

页码: 40-52

总页数: 13

文件大小: 4118K

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