裂缝性应力敏感油藏流固耦合的数值模拟

计算物理 ›› 2014, Vol. 31 ›› Issue (4): 455-464.

裂缝性应力敏感油藏流固耦合的数值模拟

吴军来^1,2, 刘月田², 罗婕³

1. 中国石化石油勘探开发研究院, 北京 100083;
2. 中国石油大学(北京)石油工程学院, 北京 102249;
3. 中国石油大港油田滩海开发公司, 天津 300280

收稿日期:2013-08-24 修回日期:2013-11-28 出版日期:2014-07-25 发布日期:2014-07-25
作者简介:吴军来(1983-),男,博士,工程师,主要从事油藏渗流力学、油气田开发及数值模拟研究,E-mail:wujunlai2004@163.com
基金资助:
国家重大专项(2011ZX05009)资助项目

Numerical Simulation of Fluid-Solid Coupling in Fractured Stress-sensitive Reservoirs

WU Junlai^1,2, LIU Yuetian², LUO Jie³

1. Petroleum Exploration and Production Research Institute of SINOPEC, Beijing 100083, China;
2. Department of Petroleum Engineering, China University of Petroleum (Beijing), Beijing 102249, China;
3. Shallowwater Development Company of Dagang Oilfield Ltd, PetroChina, Tianjin 300280, China

Received:2013-08-24 Revised:2013-11-28 Online:2014-07-25 Published:2014-07-25

摘要/Abstract

摘要： 以裂缝各向异性全张量渗透率动态耦合渗流模型为基础,建立三维三相裂缝各向异性特低渗透油藏流固耦合数学模型,并运用模块化显示耦合迭代求解建立流固耦合渗流数值模拟方法,编制耦合求解程序.研究表明:对于裂缝性油藏,随着油藏开采过程中压力的变化,岩石变形和储层介质的各向异性应变特性使开发过程中多组裂缝的变形程度不同,引起裂缝渗透率的非线性变化,进而使油藏裂缝渗透率张量主值发生旋转,改变液流方向、影响油藏开发效果.

关键词: 相似材料, 物理模拟, 各向异性, 裂缝变形, 全张量渗透率

Abstract: With dynamic coupling model of fractured anisotropic full-tensor permeability, a complete three-dimensional three-phase fluid-solid coupling model for anisotropic ultra-low permeability reservoir is established. Using modular explicit coupling iteration, we establish a fluid & solid coupling seepage numerical simulation method considering fracture deformation and corresponding coupling program. It shows that for fractured reservoir, with change of reservoir pressure in process of mining, rock deformation and anisotropy of reservoir medium strain can make various deformation degree in multiple sets of cracks, cause nonlinear change of fracture permeability, which makes principal value of reservoir fracture permeability tensor rotating, changing flow direction, affecting reservoir development effect.

中图分类号:

TE319

吴军来, 刘月田, 罗婕. 裂缝性应力敏感油藏流固耦合的数值模拟[J]. 计算物理, 2014, 31(4): 455-464.

WU Junlai, LIU Yuetian, LUO Jie. Numerical Simulation of Fluid-Solid Coupling in Fractured Stress-sensitive Reservoirs[J]. CHINESE JOURNAL OF COMPUTATIONAL PHYSICS, 2014, 31(4): 455-464.

[1]	李勤, 赵斌, 马随波. TTI煤层群、相速度分析[J]. 计算物理, 2020, 37(6): 709-717.
[2]	曹富军, 姚彦忠. 各向异性扩散问题Kershaw格式的守恒保正修复算法[J]. 计算物理, 2017, 34(3): 283-293.
[3]	姚善龙, 程长征, 牛忠荣. 正交各向异性材料切口尖端热弹奇性特征分析[J]. 计算物理, 2016, 33(4): 419-426.
[4]	方思冬, 程林松, 辛一男, 何聪鸽. 各向异性油藏水平井多角度人工裂缝线性单元计算方法[J]. 计算物理, 2015, 32(5): 595-602.
[5]	李勤, 李庆春, 张林. 基于射线理论的各向异性煤层地震响应[J]. 计算物理, 2014, 31(4): 444-448.
[6]	荣建红, 王焕, 云国宏. 应力各向异性下耦合三层薄膜铁磁共振[J]. 计算物理, 2012, 29(6): 931-937.
[7]	孙艳. 交换耦合相互作用对纳米晶粒各向异性的影响[J]. 计算物理, 2012, 29(3): 449-452.
[8]	张伟伟, 聂玉峰, 王磊. 双参数曲面的泡泡网格化方法[J]. 计算物理, 2012, 29(1): 43-50.
[9]	齐锦刚, 赵作福, 张东军, 李峰, 王建中, 王君. 磁场成型对锶铁氧体磁性能影响的模型研究[J]. 计算物理, 2011, 28(6): 901-905.
[10]	黄霞, 汤文辉, 蒋邦海, 王道荣. 一种适用于各向异性材料的修正PUFF物态方程[J]. 计算物理, 2011, 28(3): 368-374.
[11]	柴焱杰, 孙继银, 李琳琳, 孙东阳. UPML吸收边界条件统一建模与优化方法[J]. 计算物理, 2011, 28(3): 413-419.
[12]	李亚军, 姚军, 黄朝琴, 张凯. 考虑渗透率张量的非均质油藏有限元数值模拟方法[J]. 计算物理, 2010, 27(5): 692-698.
[13]	陈桂波, 汪宏年, 姚敬金, 韩子夜. 利用积分方程法的各向异性地层频率测深三维模拟[J]. 计算物理, 2010, 27(2): 274-280.
[14]	盛亦军, 朱剑, 樊振宏, 陈如山. 复杂媒质散射特性的FETI分析[J]. 计算物理, 2010, 27(1): 101-106.
[15]	张艳君, 张志东, 朱礼智. Monte Carlo模拟空间各向异性势向列相液晶微滴[J]. 计算物理, 2008, 25(3): 315-322.