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考虑低速非达西的第一类越流系统中承压完整井稳定流模型

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水文地质工程地质 2016年第4期43卷 8-13页

作者：孟宪萌邵骏煜尹茂生刘登峰中国地质大学(武汉)环境学院湖北武汉430074 浙江省第七地质大队浙江杭州310030 西安理工大学水利水电学院陕西西安710048

基于忽略非线性段的存在启动压力梯度的非达西数学模型,采用数值差分法求解第一类越流系统中承压完整井非达西稳定流方程,并分析了抽水量、导水系数、越流系数及启动压力梯度对达西与非达西条件下的承压水头分布差异的影响。结果表明:... 详细信息

基于忽略非线性段的存在启动压力梯度的非达西数学模型,采用数值差分法求解第一类越流系统中承压完整井非达西稳定流方程,并分析了抽水量、导水系数、越流系数及启动压力梯度对达西与非达西条件下的承压水头分布差异的影响。结果表明:考虑非达西流情况后,随距抽水井距离的增大,达西、非达西条件下的水头分布差异先增大后减小,在无穷远处趋于零。距抽水井较近时,抽水量、导水系数、越流系数及启动压力梯度对两种条件下的水头分布差异影响不大。随着远离抽水井,抽水量、导水系数及启动压力梯度越大或越流系数越小,两种条件下的水头分布差异越大。随着距离进一步增大,差异逐渐减小并趋于零。

关键词：第一类越流系统非达西稳定流数值解

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变导流能力压裂气井非达西产能研究

科学技术与工程 2016年第16期16卷 173-178,198页

作者：尚世龙马新仿侯腾飞高加印邵俊杰中国石油大学(北京)石油工程教育部重点实验室北京102249

当前致密气藏开发中,压裂已成为一种重要的增产措施。大量室内实验及现场数据表明裂缝的导流能力并非定值,而是沿裂缝延伸方向逐渐减小。因此,引入裂缝导流能力与位置的关系函数,采用无因次采气指数的方法,建立了压裂气井变导流能力产... 详细信息

当前致密气藏开发中,压裂已成为一种重要的增产措施。大量室内实验及现场数据表明裂缝的导流能力并非定值,而是沿裂缝延伸方向逐渐减小。因此,引入裂缝导流能力与位置的关系函数,采用无因次采气指数的方法,建立了压裂气井变导流能力产能模型。同时,该模型也考虑了压裂过程中裂缝壁面储层污染效应;裂缝内气体高速流动引起的非达西效应。研究表明:与定导流能力相比,变导流能力时气井产量降低,且裂缝导流能力较低时影响严重。裂缝内气体的高速非达西流动,会降低支撑剂的有效渗透率。可采用雷诺数对支撑剂渗透率进行修正,进而计算产能;考虑非达西效应时,气井产量也将降低。水力裂缝不仅提供了气体流动通道,也减缓了裂缝内气体非达西效应。支撑剂渗透率和裂缝宽度对气井产量有显著影响,施工中应选用高渗透率支撑剂、造宽缝,提高裂缝导流能力。

关键词：变导流能力非达西压裂气井产能

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变分法解非达西水流

水利水运工程学报 1973年第S3期 69-80页

作者： J.A.麦克科代尔陶同康

引言变分计算原埋曾应用于许多连续体力学问题上,并已引导去用有限单元法解势流问题。它被广泛应用在结构工程中的有限单元法基本理论,津克维茨(Zienkiewicz)已有概述。最近,津克维茨,迈耶(Meyer)和钟(Cheung),芬恩(Finn),泰勒(Taylor)... 详细信息

引言变分计算原埋曾应用于许多连续体力学问题上,并已引导去用有限单元法解势流问题。它被广泛应用在结构工程中的有限单元法基本理论,津克维茨(Zienkiewicz)已有概述。最近,津克维茨,迈耶(Meyer)和钟(Cheung),芬恩(Finn),泰勒(Taylor)和布朗(Brown),以及威瑟斯庞(Witherspoon),杰文特尔(Javandel)和诺曼(Neuman)又把有限单元法应用到通过多孔介质的达西水

关键词：连续性自由面结点奇点流体流动不稳定流有限单元法方程组联立方程非线性椭圆型偏微分方程非达西逐次超松弛法拉格朗日方程水流计算方法变分法

非均匀温度边界下多孔介质太阳能吸热管内非达西强迫对流传热数值研究

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轻工机械 2018年第4期36卷 30-34,39页

作者：钟家伦李培超徐州徐工随车起重机有限公司江苏徐州221004 上海工程技术大学机械工程学院上海201620 上海交通大学工程热物理研究所上海200240

针对太阳能集热器的多孔介质吸热管部件工作时,存在受热不均匀而引起剧烈的温度循环变化和交变热应力所导致吸热管出现疲劳破坏的问题,开展了三维数值模拟。动量方程采用Brinkman模型,能量方程采用非局部热平衡下的双方程模型。在入口... 详细信息

针对太阳能集热器的多孔介质吸热管部件工作时,存在受热不均匀而引起剧烈的温度循环变化和交变热应力所导致吸热管出现疲劳破坏的问题,开展了三维数值模拟。动量方程采用Brinkman模型,能量方程采用非局部热平衡下的双方程模型。在入口温度非均匀而壁面恒温(工况1)和入口恒温而壁面温度非均匀(工况2)2种常见工况下,考察多孔介质太阳能吸热管内非达西强迫对流传热过程,并采用无量纲形式对问题进行简化。研究结果表明:无量纲速度参数对吸热管内对流传热过程影响显著,Bi增大,流体和固体骨架温差减小。通过改变入口和壁面受热条件以及合理的控制参数范围可以有效地降低多孔介质太阳能吸热管内的最大温差,从而改善吸热管的工作效率,延长使用寿命。

关键词：多孔介质太阳能吸热管非均匀温度边界非达西强迫对流传热

超低渗致密砂岩和页岩储层渗流能力瞬态法评价进展

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石油科学通报 2024年第4期9卷 659-678页

作者：贾趵赵宇鲜成钢余凯曹炜贾文峰左玄中国石油大学(北京)油气资源与工程全国重点实验室北京102249 中国石油大学(北京)非常规油气科学技术研究院北京102249 大庆油田有限责任公司勘探开发研究院大庆163712 黑龙江省油层物理与渗流力学重点实验室大庆163712 中国石油西南油气田公司勘探开发研究院成都610041 中国石油长庆油田公司油气工艺研究院西安710018

致密砂岩和页岩储层已逐渐成为全球油气产量增长的主要来源。准确的储层评价是实现油气田高效开发的关键,其中实验测量油气储层渗流能力是评价工作的重要内容之一。传统的渗透率测量方法基于稳态方法,即在岩心进出口压降达到平衡时,根... 详细信息

致密砂岩和页岩储层已逐渐成为全球油气产量增长的主要来源。准确的储层评价是实现油气田高效开发的关键,其中实验测量油气储层渗流能力是评价工作的重要内容之一。传统的渗透率测量方法基于稳态方法,即在岩心进出口压降达到平衡时,根据达西定律计算渗透率。然而,对于超低渗和页岩储层,稳态方法难以应用。因此,采用瞬态法替代稳态法,压力脉冲衰减实验成为研究超低渗透率的常用手段。本文全面分析了近50年来压力脉冲衰减实验的发展历程,重点评述了具有代表性的论文成果,针对现有技术手段的不足,提出了需要加强的超低渗透多孔介质渗流基础研究方向。目前,一维近似解析解和数值模型已能进行高精度超低渗透率计算,二维和三维模型也在快速发展中。然而,将复杂形态裂缝及多尺度裂缝高效地嵌入压力脉冲衰减模型仍是亟待解决的关键问题。对于页岩气等吸附性气体,明确静态吸附与动态吸附的区别以及将吸附曲线有效地纳入流动模型是需要深入探讨的基础科学问题。基于此,可通过压力脉冲衰减实验评估多物理作用下的岩石物理特性。此外,系统研究相对低压状态下的非达西渗流行为也是促进压力脉冲衰减实验科学计算的重要途径。总的来说,几十年来,超低渗岩心储渗能力评价的实验和模拟取得了显著进展,进一步深入理论研究和先进实验装置研发具有重要应用需求,相关研究进展对我国致密和页岩油气藏的高效勘探开发以及保障国家能源安全具有重要战略意义。

关键词：致密储层页岩储层瞬时方法压力脉冲衰减裂缝解析解模型数值模拟非达西

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基于CT三维重建的煤层气非达西渗流数值模拟

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煤炭学报 2016年第4期41卷 931-940页

作者：王刚杨鑫祥张孝强武猛猛李文鑫山东科技大学矿山灾害预防控制-省部共建国家重点实验室培育基地山东青岛266590 山东科技大学矿业与安全工程学院山东青岛266590

为了探究煤层气非达西渗流中各参数对渗流的影响,通过CT三维重建技术,建立了从现场采集到的6种煤样的真实模型。基于建立的真实模型,进行了在30种不同压力梯度下的煤层气渗流数值模拟试验。模拟试验结果表明:(1)在微观尺度下(<100μm),... 详细信息

为了探究煤层气非达西渗流中各参数对渗流的影响,通过CT三维重建技术,建立了从现场采集到的6种煤样的真实模型。基于建立的真实模型,进行了在30种不同压力梯度下的煤层气渗流数值模拟试验。模拟试验结果表明:(1)在微观尺度下(非线性渗流规律;(2)渗透率随有效孔隙率的增长并不是绝对的,在有效孔隙率较大时会出现局部波折的情况,在相同压力梯度下,渗流速度总的趋势随有效孔隙率、渗透率、非达西系数的增大而增大;(3)非达西系数随着有效孔隙率和渗透率的增大而减小。幂函数拟合和多元回归分析结果表明有效孔隙率对非达西系数的影响最为显著,仅考虑有效孔隙率的经验公式可更加精确的估算非达西系数。由数值模拟结果得到的非达西经验常数为0.003 171,有效孔隙率幂次为-5.387 45。

关键词： CT 三维重建煤层气非达西 Forchheimer

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特低渗透油藏非达西渗流模型及其应用

岩石力学与工程学报 2006年第11期25卷 2272-2279页

作者：李莉董平川张茂林崔宝文梅海燕中国科学院渗流流体力学研究所河北廊坊065007 中国石油大学北京102249 西南石油大学四川南充637001 大庆油田有限责任公司勘探开发研究院黑龙江大庆163712

根据矿场试验和室内试验的研究成果,开发低渗透和特低渗透油藏时会产生非达西渗流现象,尤其是原油渗流会存在较为明显的启动压力梯度。结合低渗透油藏注水开发的特点,考虑油、水两相渗流均存在启动压力梯度,以及岩石存在应力敏感,建立... 详细信息

根据矿场试验和室内试验的研究成果,开发低渗透和特低渗透油藏时会产生非达西渗流现象,尤其是原油渗流会存在较为明显的启动压力梯度。结合低渗透油藏注水开发的特点,考虑油、水两相渗流均存在启动压力梯度,以及岩石存在应力敏感,建立三维油、水两相非达西渗流数学模型。利用差分方法得到该模型的数值差分格式,在此基础上编制模拟软件。以大庆肇源油田源121-3区块为研究对象,首先将建立的非达西渗流的数值模拟结果与现场实测的生产动态数据进行对比验证。然后,在五点注采井网的基础上,设计一个“正方形注采单元”,在保持采油井和注水井井底流压的前提条件下,改变注采井距,通过模拟计算得到油井见水时地层流体压力、流体压力梯度、地层绝对渗透率和启动压力梯度的空间分布,最后得到有效驱动注采井距,从而为该特低渗透油藏的注采井网部署提供依据。

关键词：石油工程有效驱动井距特低渗透非达西油藏数值模拟

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煤层气低速非达西渗流解析模型及分析

中国矿业大学学报 2013年第1期42卷 93-99页

作者：宋洪庆朱维耀王一兵岳明刘卫东北京科技大学土木与环境工程学院北京100083 中国石油勘探开发研究院廊坊分院河北廊坊065007

基于渗流理论中质量守恒和动量守恒方程,建立了考虑煤层气解吸效应和低速非达西渗流特征的渗流数学模型,推导出全新的煤层气低速非达西径向流压力分布解析解和产能方程,定量计算后对低渗透煤层气产能低和储层难以有效动用进行了理论分... 详细信息

基于渗流理论中质量守恒和动量守恒方程,建立了考虑煤层气解吸效应和低速非达西渗流特征的渗流数学模型,推导出全新的煤层气低速非达西径向流压力分布解析解和产能方程,定量计算后对低渗透煤层气产能低和储层难以有效动用进行了理论分析。研究结果表明:1)拟启动压力梯度每增加1kPa/m,储层有效动用半径下降约30%,因此拟启动压力梯度的存在使得井筒外围储层难以有效动用,对煤层气开发影响较大;2)解吸能力每增加1倍,煤储层的有效动用半径增加15%左右,因此煤层气开采过程中储层解吸能力越强,压降效果越好,储层波及范围则越大.

关键词：煤层气非达西解吸渗流解析模型

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低渗透气藏非达西渗流三项式产能方程的建立

天然气地球科学 2013年第1期24卷 146-149页

作者：郑丽坤中国石油大庆油田有限责任公司第六采油厂黑龙江大庆163114

低渗透气藏由于存在启动压力梯度,气体的渗流不再符合达西定律。考虑启动压力梯度影响,从气体多孔介质渗流力学理论出发,基于低渗透气藏非达西低速稳定渗流微分方程,建立了考虑启动压力梯度影响的低渗透气藏三项式产能方程,并提出了求... 详细信息

低渗透气藏由于存在启动压力梯度,气体的渗流不再符合达西定律。考虑启动压力梯度影响,从气体多孔介质渗流力学理论出发,基于低渗透气藏非达西低速稳定渗流微分方程,建立了考虑启动压力梯度影响的低渗透气藏三项式产能方程,并提出了求解方法。通过某气藏的实际资料计算结果表明提出的方法切实可行,计算结果可靠。

关键词：低渗透非达西三项式产能方程