裂缝性储层超高压气体非稳态渗流规律与固相产出机理研究

基本信息
批准号:51174217
项目类别:面上项目
资助金额:62.00
负责人:金衍
学科分类:
依托单位:中国石油大学(北京)
批准年份:2011
结题年份:2015
起止时间:2012-01-01 - 2015-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:陈康平,侯冰,邱康,李庆辉,齐自立,李松,熊启泉
关键词:
高压气井固相产出井壁失稳非稳态渗流测试
结项摘要

深层高压天然气是我国天然气资源开发的重点。深层高压气渗流及其引发的固相产出是裂缝性气藏测试、开发的前沿理论,由于高压气向井内流动是复杂非线性气固耦合的动力学问题,国际学术界普遍认为高压气渗流及固相产出理论亟待建立。通过大尺寸真三轴岩石力学实验,开展高压气渗流与井壁失稳物理模拟,将试样井壁八向应变、径向多点压力监测与气流量、地应力、裂缝产状等因素相结合,建立近井孔隙压力与应力状态描述方法,掌握诱发裂缝性储层固相产出的影响规律。针对深层超高压气藏的特点,建立非稳态渗流的孔隙弹性动力学耦合模型,分析裂缝性高压气井井壁围岩失稳机理,提出相应的数学力学模型,建立固相产出的评价标准,进而建立不同井型不同完井条件的高压气井测试压差确定方法。高压气渗流及固相产出理论的建立将为高压气藏测试、开发设计提供科学依据,对高压气藏的高效开发具有重要科学意义,同时也为高压气藏渗流力学的基础研究提供实验方法和理论借鉴。

项目摘要

随着气藏流体流向井内,近井地带会形成一个压降漏斗。由于饱和岩体中流体和固体变形高度耦合,因此孔隙压力的改变会影响近井地带的围岩有效应力状态,进而可能造成高压气井固相产出。高压气流动具有较高的压缩性,气体加速效应一定会出现,严重影响井壁围岩的有效应力状态。理论研究表明:近井气体加速度效应可用一个无因次量来表征。该量定义为气体对流加速与Forchheimer惯性阻力的比值。通过大尺寸真三轴岩石力学实验,开展高压气渗流与井壁失稳物理模拟。试验表明:气体出口附近气体孔压梯度较高,有效径向应力存在负值,同时观察到了近阻塞流现象。建立非稳态渗流的孔隙弹性动力学耦合模型,分析裂缝性高压气井井壁围岩失稳机理。其中岩石的破坏分为拉伸破坏和剪切破坏。研究表明:无论压降漏斗如何,孔隙弹性都会导致有效径向应力成为拉应力,并在平均孔压相应位置上拉应力最大。气体加速效应强烈影响拉应力的大小。假设岩石剪切破坏服从莫尔库伦准则,井壁最先在最大水平主应力方向坍塌,最大水平主应力对应的临界坍塌半径可能大于最小水平主应力对应的坍塌半径。现场应用验证了模型的合理性。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

多能耦合三相不平衡主动配电网与输电网交互随机模糊潮流方法

多能耦合三相不平衡主动配电网与输电网交互随机模糊潮流方法

DOI:10.13334/j.0258-8013.pcsee.190276
发表时间:2020
2

奥希替尼治疗非小细胞肺癌患者的耐药机制研究进展

奥希替尼治疗非小细胞肺癌患者的耐药机制研究进展

DOI:
发表时间:2020
3

长链基因间非编码RNA 00681竞争性结合miR-16促进黑素瘤细胞侵袭和迁移

长链基因间非编码RNA 00681竞争性结合miR-16促进黑素瘤细胞侵袭和迁移

DOI:
发表时间:2021
4

非牛顿流体剪切稀化特性的分子动力学模拟

非牛顿流体剪切稀化特性的分子动力学模拟

DOI:10.7498/aps.70.20202116
发表时间:2021
5

强震过程滑带超间隙水压力效应研究:大光包滑坡启动机制

强震过程滑带超间隙水压力效应研究:大光包滑坡启动机制

DOI:
发表时间:2020

金衍的其他基金

批准号:51874321
批准年份:2018
资助金额:61.00
项目类别:面上项目
批准号:50304010
批准年份:2003
资助金额:23.00
项目类别:青年科学基金项目

相似国自然基金

1

深部裂缝性储层大斜度井水力裂缝非平面扩展机理研究

批准号:51574260
批准年份:2015
负责人:侯冰
学科分类:E0401
资助金额:63.00
项目类别:面上项目
2

考虑孔隙变形的致密油储层基质-裂缝系统渗流机理研究

批准号:51574085
批准年份:2015
负责人:杨二龙
学科分类:E0402
资助金额:68.00
项目类别:面上项目
3

鄂尔多斯盆地非均质性低渗透砂岩储层储渗单元及其渗流规律研究

批准号:40872098
批准年份:2008
负责人:曾联波
学科分类:D0207
资助金额:17.00
项目类别:面上项目
4

页岩气有效储渗孔隙跨尺度耦合渗流及产出规律研究

批准号:51874319
批准年份:2018
负责人:李相方
学科分类:E0402
资助金额:60.00
项目类别:面上项目