双孔介质有界地层低速非达西渗流模型新解（55）

运用一种新的数学解法,研究双重介质有界地层低速非达西渗流问题.基于低渗透渗流理论,建立起双孔介质有界地层低速非达西渗流模型并予以求解,编程绘制出井底压力动态样版曲线,获得低速非达西流三段拟合实用复合图版.     

缝洞双重介质数值模型及渗流特征研究

按储层特征和渗流特征,将缝洞双重介质模型分为三类,从数学角度简化成两类模型,即裂缝-基岩型和裂缝-孔洞型.前者采用Woren-Root等常规双重介质模型,后者需要建立缝洞系统的窜流公式才能进行数值模拟计算.根据缝洞的组合特征以及裂缝中的压力分布特征,推导了缝洞介质的窜流计算公式,并以商业软件ECLIPSE为基础,通过修改特定的关键字,实现缝洞双重介质模型的等效模拟.在此基础上,研究分析了缝洞双重介质的渗流特征:当窜流系数较低,单相流的双对数试井曲线出现凹形特征;当窜流系数足够大,单相流的曲线形态与单一介质相似,不出现凹形特征,但油水两相流动可导致油井的含水率出现阶梯状.     

特殊开采方式低速非达西渗流试井模型研究

理论研究和室内实验及生产实际证实,在低渗透油气藏中,流体在多孔介质中的渗流存在启动压力梯度问题。启动压力梯度的存在,导致相同生产压差下,产量减少。为了提高低渗油气藏的产能,一般必须采取大型酸化或压裂,增加近井区渗透率,克服近井区启动压力梯度影响问题。经过酸化或压裂这些特殊开采措施后,近井区容易形成裂缝。基于这种生产实际问题,建立了近井区为双孔介质达西渗流,远井区为存在启动压力梯度的低速非达西渗流模型的特殊复合油气藏渗流模型。同时,考虑了井筒变井储问题以及外边界有界的情况。通过求解模型,分析了压力动态特征,制作了特殊开采方式下的试井分析样板曲线,为特低渗透油气藏的地层参数反求提供了又一新的模型和方法。     

低渗透双重介质垂直裂缝井产能分析

针对低渗透双重介质地层进行水力压裂后形成的有限导流垂直裂缝,结合沃伦-鲁特模型,利用质量守恒和椭圆流法建立了低渗透双重介质油藏椭圆流数学模型,并应用拉普拉斯变换,求得了低渗透双重介质有限导流垂直裂缝井无因次产量表达式.运用Stefest数值反演,绘制了无因次产量随时间变化的双对数特征曲线图,对影响低渗透双重介质油藏有限导流垂直裂缝井井底压力动态的诸多影响因素进行了分析.分析结果表明,随着生产时间推移,启动压力梯度对产能影响越来越显著.     

考虑壁面湿润性的多孔介质两相渗流特性数值研究

选取福州某地原状花岗岩残积土作为研究对象,基于计算机断层扫描(computer tomography, CT)技术与水平集（level set）方法,研究孔隙壁面湿润性对多孔介质水-气两相渗流特性的影响情况。结果表明：不同湿润性条件下,驱替过程均有细观“指进”现象,界面前缘形状主要以凸弧形驱进,凹弧形仅存在于渗流初期;孔隙壁面的湿润性对两相渗流过程影响较大,疏水壁面(湿润角θ>90°)会对流体产生排斥加速作用,亲水壁面(湿润角θ<90°)会对流体产生黏滞减速效应,但渗流速度并不一直随湿润角的增大而增大,而是随时间不断发生变化;最大水相饱和度出现在亲/疏水临界值90°处,趋于86.55%,残余气相饱和度为13.45%。     

两相热渗流与多孔介质耦合作用研究

基于连续介质力学及流固耦合力学的基本理论,在黑油、岩石多相热渗流理论模型的基础上,建立了非混溶饱和两相热渗流与变形多孔介质耦合作用的数学模型,对流因耦合热效应进行了讨论,将所推证数学的模型方程做进一步处理与简化,给出模型方程数值分析的数学格式,并进行了一般情形下的模拟。     

水平管内气液两相流界面湍流各向异性分析

为探讨水平管内气液两相流湍流模型如何选择,提出水平管内气液两相流界面湍流为各向异性的猜想,分析了该界面湍流各向异性产生和发展的机理,指出界面湍流各向异性产生的湍流惯性力是水平管环状流形成的重要原因.通过比较二方程模型和雷诺应力模型(RSM)模拟同一个水平管环状流工况的结果来验证分析的正确性,在此基础上探讨了气液两相流湍流模型的选择依据.结果表明当水平管内气液剪切力较大时适合选用RSM模型,其他情况二方程模型和RSM模型均适用.     

多孔介质通道气液两相流型及压降特性研究

通过高速摄影仪研究多孔介质通道内气液两相流体垂直向上流动的流型,在实验参数范围内依次拍摄到泡状流、弹状流、脉冲流、雾状流4种典型流型,并总结了各种流型的特征。依据实验获得的两相流动阻力数据,分别对分相模型阻力关系式和均相模型阻力关系式进行了拟合,得到了适于实验特点的两类阻力关系式。改进后的两类模型均与实验数据实现了较好的吻合,但模型关系式定义中包含了影响阻力压降各要素的均相模型具有更高的预测精度,且该模型物理意义更加清楚,可以优先用于多孔介质通道气液两相流动的阻力计算。     

低速非达西渗流复合油藏DST段塞流试井分析

在分析实际低速非达西复合油藏DST测试非自喷井渗流规律的基础上,导出了其有效井径数学模型,并利用Laplace变换及特殊物理方程理论,导出了该模型的拉氏空间解析解;利用简便的Stehfest数值算法进行数值反演,得出了实空间解,绘制了无因次样板曲线.可有效运用于现场DST段塞流试井分析.     

渗流的连续介质模型和基本方程的分析

在流体力学的流体连续介质模型的基础上，引进渗流体质点的概念，建立了一种新的渗流体连续介质模型．从新的连续介质模型出发，导出不可压缩牛顿流体在各向同性多孔介质中流动的渗流基本方程．     

应用谱方法研究管内非牛顿流体的非定常流动

本文研究上随体Maxwell流体在水平管内的非定常流动,该问题可归纳为无量纲速度分量的二阶偏微分方程的边初值问题,采用以Chebyshev多项式为基底的谱方法,将该偏微分方程化为二阶常微分方程组的初值问题,采用Laplace变换,求得二阶常微分方程组的解析解。文中提出了用谱方法解非定常流动的新方法,并通过在常压力梯度和周期性压力梯度两种情形下的计算结果,与用差分法和Kantorovich变分法求得的结果进行比较,证明谱方法适合于研究非定常流动。