压裂气井非达西流动模拟研究

在压裂气井中,低粘气体在高导流支撑裂缝中的渗流阻力降低,渗流速度加快,气体渗流入井的流动由达西流变为非达西流,目前基于达西流动假设所制作的预测压裂井生产动态的典型图版,对压裂气井生产动态的计算结果与实际相较大。为此在引入非达西因子基础上,首次推导建立了压裂气井中真实气体在地层－－裂缝中非达西渗流的数学模型,采用有限差分法得到该模型的数值方程和求解方法,推导了非达西因子的数值计算法,模拟计算了压裂气     

煤层气井气水两相流人动态关系研究

为了准确预测煤层气井流入动态关系,基于流体稳定渗流的运动方程和连续性方程,建立了煤层中气水两相渗流的数学模型和气井流入动态预测模型．采用气水两相拟压力函数,研究了两相煤层气井产能方程．结果表明：该模型考虑了煤层渗透率、表皮效应和非达西效应的影响,预测结果具有较高精度,预测值与实测值间的整体误差控制在8％以内．井底流压充分反映产能的渗流压力特征,调整井底流压,可有效增大生产压差,利于煤层中气体解吸和水相渗流,提高产能,在井底流压由5．0MPa降为2．1MPa后,产能由0．1kg／s提高到0．6kg／s．随渗透率的增大和表皮系数的减小,流入动态曲线明显向右移动,渗透率由2×10qptm。升为2×10_。“m。时,最大气水总流量由0．205kg／s迅速增大到1．20kg／s．开采中,煤层水的相对渗透率不断减小,而气的相对渗透率和泄流半径逐渐增大,导致动态曲线有向左移动的趋势,但其影响并不显著．     

煤储层流固耦合渗流的数学模型

在煤层气的开采过程中, 煤体的变形与其中流体的流动是相互耦合作用的, 并且煤层气—水两相渗流是普遍现象． 因此对煤层气 水两相流固耦合渗流规律进行研究具有重要的意义． 本文假设煤体变形为弹塑性小变形, 根据弹塑性理论建立其变形方程． 根据达西定律, 给出煤层气 水两相渗流方程, 耦合关系式用实验方法给出． 本文所建立的流固耦合数学模型为进行煤层气开采的计算机模拟打下了理论基础．     

非达西效应对碳酸盐岩凝析气井产能的影响

反凝析现象对地层污染严重,而井底流体高速非达西流动效应则导致污染更加严重。随着国内塔中I号碳酸盐岩凝析气田投入开发,迫切需要开展相关研究,从而指导气田的开发。首先建立了高速非达西流动效应对产能的影响变量,然后通过建立双重介质单井径向组分模型,研究了不同类型气藏、初始井日产气量和Forchheimer系数情况下高速非达西流动效应对产能的影响。结果表明,裂缝越发育、裂缝系统储量越大、井日产气量越高、Forchheimer系数越大,高速非达西流动效应导致产能降低幅度越大;当地层压力为露点压力的30％～60％之间时,高速非达西效应对产能的影响最为明显。     

高速非达西流动定压生产气井试井分析方法

针对定压气井试井中求取高速非达西流动因子的难题,研究了井筒周围气体高速非达西流动影响,推导得出了无限大地层气井定井底流压生产的渗流方程,通过对该方程的处理,并对定压生产气井试井数据进行分析,确定出此类气藏的储层渗透率、非达西流动因子和表皮因子.实例分析表明,对于具备条件进行定流压生产测试的气井,利用该试井分析方法可方便、准确地求取地层参数.     

低渗透油藏微乳液驱非线性渗流规律研究

以低渗透油藏为研究主体,分析低渗透岩心微观渗流特征,对比低渗透油藏水驱和微乳液驱条件下启动压力梯度的变化,从引起低渗透油藏存在启动压力梯度的边界层性质出发,研究低渗透油藏表面活性剂微乳液驱条件下的低速非线性渗流规律,建立相应的非达西渗流方程,并通过模拟已实验过的低渗透油藏岩样的实验结果来验证所建立非达西渗流方程的准确性。     

粗糙单裂隙高速非达西渗流特性的试验研究

针对裂隙岩体渗流破坏灾害问题。研制符合不同节理粗糙度的拟岩体粗糙单裂隙试件,开展了可变裂隙开度、高水力梯度粗糙单裂隙非达西渗流室内物理试验。研究表明,高渗流速度情况下,渗流水力梯度与渗流流速之间呈现非线性关系;Forchheimer方程能良好拟合高流速条件下粗糙裂隙渗流情况;提出非达西影响系数的半经验关系式,为工程实践中突涌水量预测提供重要参考。     

煤层气低速非达西渗流解析模型及分析

基于渗流理论中质量守恒和动量守恒方程,建立了考虑煤层气解吸效应和低速非达西渗流特征的渗流数学模型,推导出全新的煤层气低速非达西径向流压力分布解析解和产能方程,定量计算后对低渗透煤层气产能低和储层难以有效动用进行了理论分析。研究结果表明:1)拟启动压力梯度每增加1kPa/m,储层有效动用半径下降约30%,因此拟启动压力梯度的存在使得井筒外围储层难以有效动用,对煤层气开发影响较大;2)解吸能力每增加1倍,煤储层的有效动用半径增加15%左右,因此煤层气开采过程中储层解吸能力越强,压降效果越好,储层波及范围则越大.     

分形油藏低速非达西渗流问题的组合数学模型

将非线性分形几何理论应用于渗透力学,建立分形油藏低速非达西渗流问题的组合模型。该模型由两个同心圆（圆中心为一口定产量的生产井）的分形油藏组成,内域为低速非达西渗流的分形油藏,外域为西达渗流的分形油藏。在内边界定流量和考虑井筒储存、表皮效应影响情况下,建立队发形油藏低速非达西渗流问题的有效井径组合数学模型,应用拉普拉斯变换方法求出了在两区域内压力分布换解析解,应用Stehfest数值反演方法求得井底的无因次压力,并分析了井底压力动态特征和参数影响。     

低渗气层气体的渗流特征实验研究

通过大量的岩心实验，研究了陕甘宁中部低渗气田某储层岩心中存在残余水时气体的渗流规律。研究表明，低渗岩心中气体的流动存大多种渗流形态，这与低渗岩心的渗透率，含水饱和度以及压力梯度的大小有关。当含水饱和度较低时，仅在一定的压力梯度范围内存在达西渗流。     

幂定律基础上的煤层瓦斯流动模型

研究煤层瓦斯流动基本规律对煤层瓦斯渗流力学、瓦斯灾害防治及瓦斯资源利用都有重要意义。目前在幂定律基础上推导的数学模型存在严重错误，本文指出了尚未发现的错误，给出了修正后的正确模型。分析表明，认为幂定律基础上的煤瓦斯流动模型比达西定律基础上的模型更符合实际是没有根据的。     

平行水平裂缝系统油水相对渗透率计算新模型

根据基本流体运动方程,结合达西定律和黏度牛顿定律,利用油藏岩石渗透率合成法则,建立了平行水平裂缝系统油水相对渗透率的计算新模型。结果表明:每条裂缝含水饱和度相等时,平行水平裂缝系统相对渗透率与单条水平裂缝相同,并且与裂缝高度无关;水的相对渗透率随着水油黏度比增加而逐渐增加;油的相对渗透率随着水油黏度比增加而逐渐减少。     

裂缝性气水两相地层井筒组合数值模拟

气水井试井对天然气开发具有重大意义。借助数值模拟方法了解地下气流和水流的变化，对于提高采收率是极为重要的。通常的数值模拟中仅考虑了储层的渗流动态，而把井筒视为线汇处理，这不能准确的反映出井筒和储层之间的相互影响。建立了气水两相组合模型，借助有限体积法导出了组合模型的离散方程，并讨论了求解的边界条件。实算表明了这种方法能更有效地反映出试井过程中的各种现象。     

One-dimensional large-strain consolidation of soft clay with non-Darcian flow and nonlinear compression and permeability of soil

Journal of Central South University - Geometrical nonlinearity of the soft soil and the deviation of water flow in the soft clay from Darcy’s law have been well recognized in practice....     

压力修正流量模型在试井解释中的应用

目前关于试井解释中流量错误修正的理论研究很少,在试井理论的基础上,结合质量守恒定律和达西定律,建立了压力修正流量的数学模型,为试井解释中流量错误修正问题提供了理论依据和解决方法.     

多相渗流的几种数学模型及相互关系

在注气提高采收率过程中，油藏流体各物质组分之间的相互传质以及由此引起的相变起着极其重要的作用。因此，研究油藏流体在传质和相变过程中的渗流规律是非常必要的。从相平衡和物质组分守衡规律出发，利用这西线性渗流定律，推导了多相渗流的通用数学模型。在此基础上，又导出了常用的多组分数学模型、适用于注CO2的多组分数学模型和黑油模型。指出这三个模型都是通用数学模型的特例模型，它们的共同基础是相平衡和物质组分守衡规律。所导出的适合于注CO2驱的多相渗流数学模型，区别于Yih-BorChang,B.K.Coats的模型。     

各向异性双重介质两相非达西椭圆渗流

建立了各向异性双重介质油藏中垂直裂缝井两相非达西椭圆渗流数学模型，用有限差分法术得了解，并进行实例分析。结果表明：吸渗使前缘推进速度减慢，使油井见水晚；非达西流使前缘推进速度加快，使油井见水早；注入率越大，前缘推进速度越快，油井见水越早，注水开发这种油藏时，见水前注入率不能太大以充分发挥吸渗作用，见水后可适当增大注入率以减弱非达西流的影响。这对水力压裂垂直裂缝井注水开发致密碳酸盐岩裂缝性油藏有重要指导意义。     

Study on Venturi nozzle for gas-liquid two-phase flow metering

Experiments were carried out to study gas-liquid two-phase flow through a horizontally mounted Venturi nozzle.The inner diameter of pipe is 25 mm and the throat diameter of Venturi nozzle is 5.1 mm.The...     

采空区瓦斯弥散流场的研究

通过对瓦斯在采空区流动机理及分布规律的研究，建立了相应的数学模型及其解算方法，并结合应用实例进行了分析。该研究对现场采空区瓦斯管理有一定指导意义