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利用分形理论建立压力敏感地层双重介质分形油藏的模型研究

官庆  
【摘要】: 分形理论是一种用于处理呈现大量不同尺度,连通性不好,甚至于空间分布极度无序的几何体的便捷而有效的工具。大量的理论和实验研究表明,油藏渗流中的许多现象都具有标度不变性,如渗透率分布,孔隙度分布,裂缝油藏中裂缝网络分布等。以分形理论为基础建立的分形油藏模型己经得到了广泛的研究和应用。 压力敏感双重介质油气藏的渗透率和孔隙度不仅是压差的敏感函数,同时也具有分形特征。将分形几何理论应用于压力敏感双重介质油气藏渗流力学,建立压力敏感地层双重介质分形油气藏非线性渗流理论模型,研究其数值求解方法,对于更加合理地描述具有压力敏感特性的双重介质分形油气藏的渗流特征、研究渗流理论都是十分重要的。 本文综合运用分形几何理论、渗流力学理论、油藏工程方法以及数值模拟等方面的理论知识和应用技术,在Warren-Root提出的双重介质油藏模型以及Chang.J和Yortsos.Y.C提出的分形渗流模型基础上,通过引入分形参数D_f和θ来描述多孔介质的分形特性,并用渗透率压缩系数来定量表示渗透率受孔隙度压力敏感的影响程度,建立了双重介质分形油藏广义径向流模型。此外,还通过考虑井筒储集效应、表皮效应,以及由表皮效应带来的有效井径的概念,将这些参数引入已有的双重介质渗流模型中,给出了有界定压油藏和有界封闭油藏,以及无限大油藏分别以定产量和定压开采方式下的六种典型初边值问题的定解条件,得到了六种情况下的压力敏感地层双重介质分形油藏渗流数学模型。 利用本文所建立的模型,深入分析和讨论了压力动态对各个参数的依赖程度,并得出了具有指导性的结论。本文的研究成果对于开发压力敏感双重介质油气藏具有一定的指导和参考价值,对于人工压裂试井分析及油气藏开发动态监测和现场应用也具有一定的实际意义。


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