气井的流固耦合渗流场分析

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1、万方数据断块油气田笫19卷第4期FAULT．BLOCKOIL＆GASFIELD2012年7月doi：10．6056／dkyqt201204018气井的流固耦合渗流场分析郭衍茹1，练章华1，魏臣兴1’2，蔺刚3，王磊1(1．西南石油大学油气藏地质及开发T程同家重点实验窀．硼川成都610500；2．巾国石油集团渤海钻探T程有限公司丁程技术研究院天津300450；3冲国石化中原油田分公司博士后工作站，河南濮阳457001)基金项目：国家自然科学基金项目“基于数值模拟的复杂地层地应力场反演研究”(50774063)；国家科技重大专项专题“复杂地层漏失诊断及完井方法研究”(2011ZX05005-00

2、6-008HZ)摘要针对气井生产过程中存在的流固耦夸作用，在充分考虑真实天然气的偏差因子、密度以覆黏度随压力变化的基础上．建立数学模型。利用COMs0LMuhiphysies软件对应力场、渗流场进行耦合计算，得到流固耦合作用下的渗流场分布。从中提取井底上方20m处切线上的地层压力、孔隙度、渗透率、渗流速度、气体密度、气体黏度等教据，进一步分析耦舍渗流场的分布特点。研究得出：气并耦舍渗流场中压力分布与常规数值分析得到的“压力漏斗”趋势相似．但压力敷值偏小；由于应力场的作用．耦合渗流场中地层的孔隙度和渗透率是变化的，尤其在井底附近的减小程度显著。进而导致耦合渗流速度小于常规渗流场，最终影响气藏的

3、开发动态：受压力变化的影响，天然气的黏度、密度分布也近似为“漏斗”趋势。结果表明．考虑流固耦合作用下的渗流场才是地下渗流的真实反映。关键词气井；流固耦合；数值模拟；渗流场；应力场中图分类号：TE349文献标志码：AAnalysisoffluid-solidCOUplingseepagefieldforgaswellGuoYmI,ElanZhanghua。,WeiChenxin91jLinG¨dWangtad‘(1StateKeyLaboratoryofOilandGasReservoirGeologyandExploitation,SouthwlstPetroleumUniversity,C

4、hengdu610：蛐0,China；2．ResearchInstituteofEngineering&Technology,CNPCBolmiDrillingEngineeringCo．L岫一Tianjin3004S0,China；&PostdoctoralWorkstation,ZhongyuanOtifleldCompany,SINOPEC,Puyang457001，ChinalAbstract：Aimingattheexistenceoffluid-solidcouplingduringgaswellproduction,basedonthesufficientconsiderati

5、onofthechangingofrealgasdeviationfactor,densityandviscositywithpressure，amathematicmodelWasestablished．Seepagefielddistributionundertheactionoffluid-solidcouplinghadbeengottenthmughthecouplingcalculationbetweenstressfieldandseepagefieldwithCOMSOLMuhiphysiessofiwttre．Thedistributiondataat20metersabo

6、vebottomholewereextracted,includingformationpressure,porosity，permeability．Dareyvelocity，gasdensityandgasviscosity．11lefeaturesofthefluid-solidcouplingseepagefieldwerefurtheranalyzed．Thestudyleadstotheideasthatthepressuredistributioningaswellcouplingseepagefieldissimilartothetrendofthe“pressurefunn

7、el”obtainedintheconventionalnumericalanalysis,butcoupledseepagepressurevaluesaresmaller．Andbecauseoftheeffectofstressfield，theformationporosityandpermeabilityincouplingseepagefieldarevariable,especiallyevid