储层多孔介质波动渗流力学研究进展与挑战

发布时间：2019-10-02 02:33

【摘要】：随着石油工业对低渗、特低渗、稠油、超稠油、小断块、薄油层及高含水等复杂油藏开发的不断加强,波动强化采油技术作为一项高效低成本、不伤害储层、不污染环境的储层增产增注新技术,具有广阔的发展与应用前景.基于对国内外相关成果的广泛调研,揭示了弹性波作用下储层渗流动力学机制是提高波动强化采油技术矿场应用效果的关键,阐述了在弹性波作用下波动渗流力学与传统孔隙介质弹性波传播理论和经典油水渗流力学之间的本质差异,分析了定量描述储层多孔介质波动渗流动力学机理与规律的主要难点,总结了储层波动渗流力学研究的最新进展,展望了波动渗流力学理论研究需要进一步解决的重点问题.
【图文】：

地球科学ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｅａｒｔｈ－ｓｃｉｅｎｃｅ．ｎｅｔ第４２卷（Ｒｕｂｉｎｏｅｔａｌ．，２０１５）．其中，一定水位波动下的岩土变形、孔压响应研究与波动渗流力学研究相近，被应用于海岸／床、河流底部及边坡、浅层地层水、基坑等地质环境．波动渗流力学模型建立中，可借鉴孔隙介质弹性波传播理论模型，循序渐进地发展和完善．图２不同振动加速度下渗透率和孔隙度随距离的变化Ｆｉｇ．２Ｔｈｅｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙａｎｄｐｏｒｏｓｉｔｙａｔｄｉｆｆｅｒｅｎｔｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔｐｕｌｓｉｎｇｔｉｍｅ据刘静等（２０１４ａ）３．１．３波动渗流力学的复杂性需要数学方法的支持孔隙介质弹性波传播理论模型的复杂性使之较难得到解析解，目前学者通过Ｈｅｌｍｈｏｌｔｚ分解、Ｌａ－ｐｌａｃｅ变换、Ｆｏｕｒｉｅｒ变换、Ｈａｎｋｅｒ变换、Ｇｒｅｅｎ函数等（丁伯阳等，２０１１；朱兵见和熊浩，２０１３）方法进行了半解析分析，，辅以函数近似或离散化处理．孔隙介质弹性波传播理论计算仍以数值求解（如有限差分、有限元、均一化等）为主，通过ｕ－Ｐ或ｕ－ｗ形式的隐－显、隐－隐、隐－显复合迭代、隐－隐复合迭代等离散化，也可通过积分方程法、射线追踪法等进行分析（钱进，２０１０）．波动渗流力学模型可借鉴上述方法进行方程处理和求解．３．２波动渗流力学研究进展基于实验机理解释和孔隙介质弹性波传播理论研究，研究人员建立了一系列波动渗流力学数学模型，包括简易渗流模型、毛细管模型、宏观介质模型等，以及综合传质／传热方程的波动复合开采理论模型．由于微

第８期蒲春生等：储层多孔介质波动渗流力学研究进展与挑战图４图３ａ中模型静态或动载固结条件下物性随时间的变化Ｆｉｇ．４Ｐｒｏｐｅｒｔｙｏｖｅｒｔｉｍｅｆｏｒｑｕａｓｉ－ｓｔａｔｉｏｎａｒｙａｎｄｉｎｓｔａｔｉｏｎａｒｙｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｆｒｏｍｍｏｄｅｌＦｉｇ．３（ａ）ａ．压力对比；ｂ．孔隙度对比图５毛细管尺度模型Ｆｉｇ．５Ｃａｐｉｌｌａｒｙｍｏｄｅｌｆｏｒｓｉｍｕｌａｔｉｏｎａ．直管；ｂ．具有一定迂回度的毛细管取储层参数的可能性，以毛细管模型为例，忽略流体在垂直喉道方向的流动以及固体沿渗流方向的运动，考虑变孔隙喉道处的流核、固液接触面受力，结合Ｄａｒｃｙ方程、Ｂｉｏｔ理论进行了渗流分析，但未考虑宏观渗流作用边界与其他耦合作用机制；图６显示随振动时间增加，无因次平均流速呈正弦变化，而非如图２中所示单调递减，随振动频率增加，流速波动幅度减小．对于固相有：ρｓ

本文编号：2544701