本文選題：稠油油藏　切入點：三場全耦合　出處：《東北石油大學》2016年碩士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：我國稠油資源豐富,稠油資源在各主要油田都得到了有效的開發(fā)利用,縱觀各油田的稠油開采,大多數還是以熱采為主要開采方式。高溫蒸汽、熱水的注入,劇烈地改變油層的溫度系統(tǒng),也改變油層和流體的其他物性。稠油熱采過程中溫度的劇烈變化對巖層骨架和流體的影響不能被忽視,油藏將處于滲流場、變形場、溫度場三場耦合作用狀態(tài)。為了搞清三場耦合作用下的地層情況,本文通過一系列物理試驗研究溫度對巖石強度特性(抗壓強度特性和抗剪強度特性)、巖石變形特性、孔隙度、滲透率的影響以及溫度對地層流體物性的影響。通過單軸、三軸壓縮試驗測定不同溫度下的巖心物性參數,運用同軸圓筒旋轉流變儀測定流體粘度隨溫度的變化,應用巖石壓縮系數儀和巖心流動試驗儀測定溫度和有效應力對巖石孔隙度、滲透率的影響。在物理試驗的基礎上,建立流體和固體參數的狀態(tài)方程,依據質量守恒定律、能量守恒定律,結合溫度影響下的巖石應力-應變關系、流體運動方程等建立稠油油藏三場耦合數學模型(包括應力場控制方程、滲流場控制方程、溫度場控制方程、定解條件和初始條件),模型為全耦合數學模型,各場控制方程中都有其他兩場的體現。通過三場耦合數學模型有效性驗證之后,本文以數值模擬方法為手段,深入探討三場耦合的規(guī)律。通過改變流體的注入溫度、注入壓力、地層滲透率來觀察三場的分布,分析溫度場、應力場、質點位移、孔隙壓力的變化,研究三場之間的相互作用。本文對比了三場耦合和流固耦合兩種生產條件(實質是考慮溫度的影響和不考慮溫度的影響),預測各生產條件下的生產指標,分析溫度場對于稠油開采的利弊,為現場工程問題提供理論基礎。
[Abstract]:Our country is rich in heavy oil resources, heavy oil resources have been effectively developed and utilized in all major oil fields. Throughout the production of heavy oil in various oilfields, most of them are mainly produced by thermal recovery, high temperature steam and hot water injection. The temperature system of reservoir and other physical properties of reservoir and fluid are changed dramatically. The influence of temperature on rock skeleton and fluid can not be ignored during thermal recovery of heavy oil, and the reservoir will be in seepage field and deformation field. In order to find out the formation situation under the coupling of three fields, a series of physical experiments were conducted to study the relationship between temperature and rock strength (compressive strength and shear strength, deformation, porosity). The influence of permeability and temperature on the physical properties of formation fluid. The physical properties of cores at different temperatures were measured by uniaxial and triaxial compression tests, and the variation of fluid viscosity with temperature was measured by means of coaxial cylinder rotary rheometer. The influence of temperature and effective stress on the porosity and permeability of rock was measured by rock compressibility coefficient meter and core flow tester. Based on the physical test, the state equations of fluid and solid parameters were established, and the law of conservation of mass was used to determine the effect of temperature and effective stress on the porosity and permeability of rock. The law of conservation of energy, the stress-strain relation of rock under the influence of temperature, the equation of fluid motion and so on, are used to establish the coupled mathematical model of three fields in heavy oil reservoir (including stress field control equation, seepage field control equation, temperature field control equation, etc.). The model is a fully coupled mathematical model, and there are two other fields in each field control equation. After the validity of the three-field coupled mathematical model is verified, the numerical simulation method is used in this paper. By changing the injection temperature, injection pressure and formation permeability of the fluid, the distribution of the three fields is observed, and the changes of temperature field, stress field, particle displacement, pore pressure are analyzed. The interaction between the three fields is studied. In this paper, we compare the three field coupling and fluid-solid coupling conditions (in essence, considering the effect of temperature and not considering the effect of temperature), and predict the production indexes under different production conditions. The advantages and disadvantages of temperature field for heavy oil recovery are analyzed, which provides a theoretical basis for field engineering.
【學位授予單位】：東北石油大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TE345

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本文編號：1610215