本文主要研究内容
作者于俊红（2019）在《页岩气藏水平井流—固耦合非线性渗流问题的理论分析及产能计算》一文中研究指出：页岩的岩石力学性能决定着储层体积压裂所形成的裂缝网络结构的复杂程度,以及页岩气生产过程中流-固耦合作用的强弱。考虑页岩孔隙-裂隙介质的变形场对页岩气渗流场的影响,可以更为深入地揭示页岩气的渗流规律,从而建立较为准确的产能预测计算模型。本研究针对页岩气藏压裂水平井流-固耦合非线性渗流问题,开展了页岩岩石力学性能的实验分析、页岩气多尺度非线性渗流理论模型的建立,以及水平井产能的数值计算等方面的系统研究,主要内容和成果如下:(1)通过巴西圆盘实验分析了页岩的抗拉强度、弹性模量和断裂韧性等岩石力学性能。首先采用弹性平面问题的复应力函数方法,获得了任意对称分布载荷作用下圆盘应力和位移的级数解。同时针对含预制裂纹圆盘,结合权函数方法给出了裂纹尖端的应力强度因子表达式。进而,以此为间接实验分析的理论基础,研究了接触压力分布形式和摩擦力作用对实验测试结果的影响。此外,考虑了页岩的初始非线性弹性效应对圆盘接触压力分布形式的影响。基于广义变分原理和载荷增量方法,计算了接触压力的分布,得到了与实验测试数据相一致的结果,指出了线性弹性和非线性弹性圆盘的接触压力分布形式特征的差异。(2)针对页岩气藏压裂水平井,分析了页岩气生产程中的流-固耦合作用机理。考虑支撑剂嵌入效应的影响,建立了考虑初始地应力、压裂缝方位和支撑剂铺置层数等因素的压裂缝网等效固有渗透率模型;考虑孔隙介质弹性变形效应的影响,给出了基质固有渗透率修正模型;考虑游离气的Fick扩散和Knudsen扩散效应,以及吸附气的表面扩散效应,建立了页岩气多尺度渗流的等效渗透率模型。数值计算分析了流-固耦合作用强弱的影响因素,以及各种非线性效应对页岩气渗流的影响。(3)基于压裂过程中的能量衰减规律,提出了适用于全流场的等效孔隙度和等效固有渗透率空间非均匀分布模型,建立了页岩气藏压裂水平井流-固耦合作用下的非均匀、非线性和非稳态三维渗流数学模型,并发展了相应的半解析-半数值计算方法。通过与文献中的实际生产数据对比,验证了本研究数学模型的适用性以及半解析-半数值计算方法的正确性。(4)数值模拟并预测了我国西南地区典型页岩气藏水平生产井的产量,计算结果与现场实际记录数据基本一致。另外,数值分析了初始地应力、支撑剂铺置层数、弹性模量、Biot系数等流-固耦合作用参数,以及Knudsen扩散、表面扩散和解吸等效应对页岩压裂水平井产量的影响。
Abstract
xie yan de yan dan li xue xing neng jue ding zhao chu ceng ti ji ya lie suo xing cheng de lie feng wang lao jie gou de fu za cheng du ,yi ji xie yan qi sheng chan guo cheng zhong liu -gu ou ge zuo yong de jiang ruo 。kao lv xie yan kong xi -lie xi jie zhi de bian xing chang dui xie yan qi shen liu chang de ying xiang ,ke yi geng wei shen ru de jie shi xie yan qi de shen liu gui lv ,cong er jian li jiao wei zhun que de chan neng yu ce ji suan mo xing 。ben yan jiu zhen dui xie yan qi cang ya lie shui ping jing liu -gu ou ge fei xian xing shen liu wen ti ,kai zhan le xie yan yan dan li xue xing neng de shi yan fen xi 、xie yan qi duo che du fei xian xing shen liu li lun mo xing de jian li ,yi ji shui ping jing chan neng de shu zhi ji suan deng fang mian de ji tong yan jiu ,zhu yao nei rong he cheng guo ru xia :(1)tong guo ba xi yuan pan shi yan fen xi le xie yan de kang la jiang du 、dan xing mo liang he duan lie ren xing deng yan dan li xue xing neng 。shou xian cai yong dan xing ping mian wen ti de fu ying li han shu fang fa ,huo de le ren yi dui chen fen bu zai he zuo yong xia yuan pan ying li he wei yi de ji shu jie 。tong shi zhen dui han yu zhi lie wen yuan pan ,jie ge quan han shu fang fa gei chu le lie wen jian duan de ying li jiang du yin zi biao da shi 。jin er ,yi ci wei jian jie shi yan fen xi de li lun ji chu ,yan jiu le jie chu ya li fen bu xing shi he ma ca li zuo yong dui shi yan ce shi jie guo de ying xiang 。ci wai ,kao lv le xie yan de chu shi fei xian xing dan xing xiao ying dui yuan pan jie chu ya li fen bu xing shi de ying xiang 。ji yu an yi bian fen yuan li he zai he zeng liang fang fa ,ji suan le jie chu ya li de fen bu ,de dao le yu shi yan ce shi shu ju xiang yi zhi de jie guo ,zhi chu le xian xing dan xing he fei xian xing dan xing yuan pan de jie chu ya li fen bu xing shi te zheng de cha yi 。(2)zhen dui xie yan qi cang ya lie shui ping jing ,fen xi le xie yan qi sheng chan cheng zhong de liu -gu ou ge zuo yong ji li 。kao lv zhi cheng ji qian ru xiao ying de ying xiang ,jian li le kao lv chu shi de ying li 、ya lie feng fang wei he zhi cheng ji pu zhi ceng shu deng yin su de ya lie feng wang deng xiao gu you shen tou lv mo xing ;kao lv kong xi jie zhi dan xing bian xing xiao ying de ying xiang ,gei chu le ji zhi gu you shen tou lv xiu zheng mo xing ;kao lv you li qi de Fickkuo san he Knudsenkuo san xiao ying ,yi ji xi fu qi de biao mian kuo san xiao ying ,jian li le xie yan qi duo che du shen liu de deng xiao shen tou lv mo xing 。shu zhi ji suan fen xi le liu -gu ou ge zuo yong jiang ruo de ying xiang yin su ,yi ji ge chong fei xian xing xiao ying dui xie yan qi shen liu de ying xiang 。(3)ji yu ya lie guo cheng zhong de neng liang cui jian gui lv ,di chu le kuo yong yu quan liu chang de deng xiao kong xi du he deng xiao gu you shen tou lv kong jian fei jun yun fen bu mo xing ,jian li le xie yan qi cang ya lie shui ping jing liu -gu ou ge zuo yong xia de fei jun yun 、fei xian xing he fei wen tai san wei shen liu shu xue mo xing ,bing fa zhan le xiang ying de ban jie xi -ban shu zhi ji suan fang fa 。tong guo yu wen suo zhong de shi ji sheng chan shu ju dui bi ,yan zheng le ben yan jiu shu xue mo xing de kuo yong xing yi ji ban jie xi -ban shu zhi ji suan fang fa de zheng que xing 。(4)shu zhi mo ni bing yu ce le wo guo xi na de ou dian xing xie yan qi cang shui ping sheng chan jing de chan liang ,ji suan jie guo yu xian chang shi ji ji lu shu ju ji ben yi zhi 。ling wai ,shu zhi fen xi le chu shi de ying li 、zhi cheng ji pu zhi ceng shu 、dan xing mo liang 、Biotji shu deng liu -gu ou ge zuo yong can shu ,yi ji Knudsenkuo san 、biao mian kuo san he jie xi deng xiao ying dui xie yan ya lie shui ping jing chan liang de ying xiang 。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自北京科技大学的于俊红，发表于刊物北京科技大学2019-06-27论文，是一篇关于页岩气水平井论文,非线性渗流论文,流固耦合论文,产能计算论文,巴西圆盘实验论文,北京科技大学2019-06-27论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自北京科技大学2019-06-27论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。
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