页岩油藏多重孔隙介质耦合流动数值模拟

页岩孔隙类型多样,微纳米尺度孔隙发育,借助分段压裂水平井技术能够实商业化开采。原油分子与孔隙壁面作用较甲烷分子更加复杂,目前页岩油在无机和有机纳米孔中的运移机制尚不清楚。准确模拟页岩油微观运移机制和多重孔隙介质间耦合流动对页岩油藏产能评价和生产预测具有重要意义。结合润湿特性,考虑液体吸附、速度滑移及物性变化等机制,引入复杂结构参数(迂曲度、孔隙度和有机孔含量),建立了微纳米多孔介质液体表观渗透率模型,研究了不同运移机制对微纳米多孔介质表观渗透率影响。在此基础上,建立了基质-天然裂缝-人工裂缝耦合的页岩油藏分段压裂水平井数学模型,利用有限元方法求解,进行产能影响因素分析。结果表明,孔隙半径小于10 nm时,微纳米孔隙速度滑移影响明显,而孔隙半径大于100 nm时,微观运移机制作用可以忽略;有机孔隙含量越小、裂缝条数越多则分段压裂水平井产能越大;最优的缝网模式为缝网无间距且不重叠。本研究的重点是丰富微纳米孔隙内油气运移理论,为页岩油藏开发模拟研究提供理论方法。

非常规油气藏多场耦合渗流理论研究进展

非常规油气藏是目前世界油气开发的重点领域,由于非常规油气藏的储层条件差,渗流场与应力场、温度场耦合作用,流体的流动更为复杂,以往对多场耦合理论的运用存在简易化和适应性缺陷,工程中缺少理论指导下的更有效的开采工艺与开发方法,制约了这类油气藏的大规模高效开发,亟需对多场耦合渗流力学理论进行深入认识,以对工程问题提供有效指导.从实验认识、理论分析、仿真模拟三个方面阐述了我国非常规油气资源开发领域的多场耦合渗流力学理论的研究现状,重点围绕多尺度介质力学行为特性表征、岩体和流体的温度响应机制、耦合作用的概念及数学模型、多场耦合模拟仿真方法等关键问题的最新成果、认识展开论述.在此基础上对地下真实应力及温度环境的模拟、烃类吸附及置换的热量测试等问题进行分析,建议针对岩石的塑性应变、重复压裂后的应力环境变化、混合烃类的输运模型、以及流动条件随应力和温度变化的模型等科学问题进一步深化.旨在为进一步阐明我国非常规油气藏开发的动用机理、确定高效开发方法提供指导,同时希望能够促进渗流力学的学科发展.