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凝析气藏气液变相态渗流理论研究

石志良  
【摘要】:本文在总结前人已有成果的基础上,对凝析气藏变相态渗流理论及渗流规律进行了研究,完成了以下研究工作: 一、进行了凝析气藏微观渗流机理研究,通过微观渗流实验研究近井带流动条件下凝析油分布及流动规律。用与真实储层孔隙结构相似的微观仿真玻璃模型模拟地层孔隙介质,在高温高压条件下观测凝析气液在模型中分布与流动规律。微观实验研究结果表明,凝析油容易聚集在小孔道、喉道、部分死孔隙以及孔壁表面,并逐渐演化形成段塞,而大孔道中凝析油不容易聚集。凝析油主要有3种流动方式:携带、贴壁爬行、段塞流。 二、通过凝析气微观渗流规律的研究,将凝析油气在孔喉中流动规律归纳为两种流动半周期:封闭半周期和开放半周期。在前人的基础上,考虑沿孔隙轴线的气体速度变化,引入界面剪切力,采用摄动方法,完善了描述动态油膜位置的发展方程,同时采用一个与孔隙体积相等的容器和一个导管模拟凝析气在孔隙中流动过程,在容器中应用质量守恒方程计算平均气体压力,在导管中应用粘性流方程计算气体流动压降,这些方程与边界条件一起构成完备的方程组,在不同的流动半周期建立了凝析气藏微观渗流数学模型。 三、根据凝析气藏微观渗流数学模型数值模拟结果分析凝析油气相对渗透率与界面张力、饱和度、速度相关关系: 模型预测的气相相对渗透率、液相相对渗透率随无量纲速度增加而增加;气相相对渗透率随凝析液饱和度增加而减小而液相相对渗透率随凝析液饱和度增加而增加;界面张力越大,预测的气相相对渗透率越小,液相相对渗透率越大。根据相对渗透率与凝析液饱和度,界面张力、速度的相互关系,得到凝析气藏相对渗透率的简化模型,利 凝析气藏气液变相态渗流理论研究 用简化模型计算的相对渗透率与实验数据基本符合,表明简化模型具 有一定的精度。 四、通过引入非达西因子及由于相变产生的毛管力、界面阻力, 提出了表征凝析气藏多相高速流相变渗流特征模型方程,同时考虑汽 化潜热及流一固热祸合,推导出流一固热祸合能量方程,结合凝析气藏 相变特征的输运方程,对速度场、温度场进行量化计算,从而合理描 述流体渗流的特性和过程。并应用凝析气藏数值模拟程序,动态模拟 凝析气藏衰竭开采过程。


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