页岩气藏数值模拟模型研究进展

以页岩油气为代表的低品位油气资源勘探与开发不断取得重大突破,已经成为中国重要的接替性资源。开展页岩气渗流机理和数值模拟模型研究有助于实现页岩气藏开发的动态变化过程,为认识页岩气渗流规律、优化数学模型、产能评价和预测奠定技术基础。围绕页岩气多尺度多流态多重介质下的运移机理,系统地阐述了页岩气数值模拟模型的研究进展,页岩气数值模拟模型可分为等效连续介质模型、离散裂缝网络模型和混合模型,总结了这3类数值模拟模型的优缺点。等效连续介质模型原理简单,追求宏观尺度的等效,忽略了储层内部真实流态,适用于裂缝发育程度低的均质页岩气藏;离散裂缝网络模型准确反映复杂裂缝网络的渗流特征,可以描述高度离散裂缝的形态规律,适用于勘探程度高且裂缝高度发育的页岩气藏;混合模拟模型结合两者的优点,能够准确反映复杂裂缝网络和流体运移规律,在满足计算精度的同时又节约了大量的计算资源,随着计算处理能力的增强,混合模拟模型是今后的发展趋势。最后分析了页岩气藏数值模拟模型中存在的问题,并指出了发展方向。

基于约束子结构柱的整体框架多尺度抗火混合模拟

鉴于传统构件抗火试验无法反映周围构件的约束作用,而整体结构火灾试验成本高、通用性差、对设备要求较高等缺点,抗火混合试验则可以兼顾上述2种方法的优点,力求与整体结构火灾试验结果保持一致。本文以四层四跨平面混凝土框架为研究对象,将边界条件简化,采用数值方式模拟试验子结构柱,基于ABAQUS分别建立多尺度框架、传统受火柱模型和混合模拟模型,试验子结构分别为约束中柱和边柱,同时将分割界面延伸至上层柱中点及两侧梁反弯点,更好地反映试验子结构的约束条件。比较了3种模型的局部受火柱柱顶的高温力学性能等,结果表明:传统受火柱模型耐火极限相对偏低,对于构件抗火设计偏于保守;混合模拟模型与多尺度框架的耐火极限相对偏高,耐火极限结果更为精确;2种模型局部受火柱的温度、轴力、轴向变形和侧向变形等曲线均较为相似,证实混合模拟模型能够达到与多尺度框架同样的精度,从而证实了抗火混合试验用于抗火性能分析的可行性。