非常规油气多相多尺度多物理场耦合模型

崔光磊1
1东北大学
Veröffentlicht in 2024

目前我国页岩气的勘探开发也已取得了突破性成果,但是随着页岩气的开发,仍存在两大问题困扰着科学工作者和现场工程师:(1)页岩气开发过程中的渗透率演化规律尚未摸清;(2)在产气过程中,页岩气在产量上往往呈现出不确定性;针对以上问题,本文发展了基于孔隙结构特征变化的气体微观扩散模型,建立了微观尺度模型用以研究页岩基质有机质与无机质气体流动-微观变形之间的耦合作用。通过离散模型对分析了微观尺度页岩基质不同矿物组分(有机质和无机质)力学参数、孔隙结构、气体流动参数差异对气体微观扩散能力的影响机制,建立了由孔隙结构和流体压力控制的有效扩散模型描述气体微观扩散行为。对微观矿物尺度下的气体流量进行了无量纲化处理,并与实验室尺度的结果进行了对比,取得了较好的效果。发展了基于双重孔隙介质的页岩储层产气模型,考虑到储层的非均质性,模型将页岩储层分为裂隙系统、基质系统,其渗透率演化规律定义为各系统力学相互作用的结果。在近期研究中,将气-水两相流过程融合到建立的双重孔隙介质模型中,研究了产气过程中压裂液滞留水锁现象对页岩产气规律的影响因素,并对现场生产数据进行了历史拟合,取得较好效果。