考虑高速紊流的含CO_2火山岩气藏数值模拟

针对火山岩气藏裂缝发育,裂缝内极易形成高速非达西紊流,而常规气藏的单一介质、达西渗流理论不适用于此类气藏的问题,通过对含CO2火山岩气藏流态实验分析,根据渗流力学基本原理,建立了考虑天然气高速非达西紊流渗流特征的双重介质气、水两相渗流数学模型。模型中气体渗流符合Forchheimer二项式方程,并采用有限差分方法对模型进行求解。利用长岭气田实际单井资料进行数值模拟研究表明:考虑裂缝高速紊流,稳产时间变短,预测期末采出程度降低;生产压差越大,高速紊流影响增加,压差达到8.9 MPa后,影响幅度降低;考虑生产压差6.65 MPa时,预测期末采出程度降低1.17%。因此,裂缝性火山岩气藏开发须考虑高速紊流的影响。

考虑启动压力梯度下的火山岩气藏数值模拟研究

由于火山岩气藏储层存在基质和裂缝双重介质、原始含水饱和度较高的特点,导致渗流过程中存在启动压力梯度的影响,常规砂岩气藏的单一介质、达西渗流理论已经不适用于此类气藏。从物质守恒理论出发,建立了考虑启动压力梯度的双重介质气、水两相渗流数学模型,利用有限差分方法进行数值求解,编写了数值模拟计算程序;结合室内实验研究结果,确定了模型中的相关参数的取值,渗透率小于0.1×10-3μm2、束缚水饱和度大于20%时,要考虑启动压力梯度的影响。利用XS气田实际单井进行数值模拟研究表明:模拟结果符合客观实际,考虑比不考虑启动压力梯度影响时的稳产时间、稳产期产气量、稳产期采出程度、最终采收率等生产开发指标小。在生产过程中,应考虑启动压力梯度对火山岩气藏生产开发的影响。