【摘要】：注入熱流體進行降粘開采是目前稠油油藏最為有效的開發(fā)方式之一。在高溫高壓流體作用下,儲層壓力、溫度發(fā)生顯著變化,改變井周應(yīng)力場,可能引起井周附近儲層巖石發(fā)生顯著的變形破壞,導(dǎo)致儲層嚴重出砂。利用數(shù)值模擬方法進行不同生產(chǎn)條件下的出砂預(yù)測分析,對于生產(chǎn)制度的優(yōu)化具有重要的意義。首先,本文針對稠油儲層巖石開展物理力學實驗,獲得了稠油油藏儲層巖石的孔滲物性參數(shù)、不同溫度條件下的力學變形規(guī)律,為數(shù)值模擬分析提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。其次,基于巖石力學理論、滲流力學理論以及傳熱學理論,綜合考慮儲層巖石的受力與彈塑性變形、油水兩相滲流以及熱傳導(dǎo)和熱對流等因素,建立了稠油注熱過程儲層巖石熱流固耦合數(shù)學模型�；谫み|金有限元方法對模型的數(shù)學方程進行空間離散,采用后向差分方式進行時間域離散,得到稠油注熱過程儲層巖石變形破壞分析的有限元方程。在有限元離散的的基礎(chǔ)上,基于ABAQUS有限元軟件二次開發(fā)功能,編制了相應(yīng)的稠油儲層巖石變形破壞熱流固耦合分析單元子程序。最后,本文以渤海某L油田為例,建立了稠油油藏注熱過程儲層巖石變形破壞規(guī)律分析有限元模型。參考文獻提出的基于等效塑性應(yīng)變的儲層出砂判據(jù),分析了稠油注熱導(dǎo)致儲層變形破壞與出砂機理。開展了注入流體溫度、注熱時間以及注入流體速率等參數(shù)對的地應(yīng)力、溫度以及孔隙壓力以及儲層出砂的影響規(guī)律分析。分析結(jié)果表明隨著注入流體溫度、注熱時間以及注入流體速率增加,井周附近儲層潛在出砂范圍變大,其中注入流體速率的影響最為顯著。從計算結(jié)果來看,當注入速率增加到一定程度時,井周附近地層潛在出砂范圍快速增加。本文的數(shù)值分析結(jié)果能夠為稠油熱采注熱參數(shù)優(yōu)化提供一定的參考。
【圖文】：

中國石油大學（北京）碩士學位論文年 E.Gravanis[33]建立了基于流固耦合的沖蝕模型來預(yù)測出砂的數(shù)值計算工具和特殊軟件便可以對沖蝕流動引起的出砂厚壁筒出砂測試進行驗證。年 Haotian Wang[34]建立了耦合多相流的弱膠結(jié)砂巖油藏地質(zhì)題。采用的出砂準則結(jié)合了拉伸破壞、剪切破壞和塑性破變硬化/軟化行為和流體流動沖蝕的作用。如圖 1.3 所示，達到一定值則視為出砂，圖中紅色區(qū)域即為嚴重出砂區(qū)域。

本章節(jié)主要研究疏松砂巖基本力學特性，為數(shù)值模擬計算提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)�，F(xiàn)場采集的實際巖樣展開了巖心物性與巖石力學實驗測試，內(nèi)容主要包括：密度微觀形貌與微觀結(jié)構(gòu)、三軸巖石力學實驗。2.1 巖樣基本情況試驗所用巖心來自 L 油田的疏松高滲稠油儲層標準巖樣。巖心資料如圖 2.1圖 2.2 所示。圖 2.2 所示的巖心含油與膠結(jié)情況表明，L 油田儲層巖石儲層大部巖心富含稠油，，膠結(jié)差，較疏松，少部分巖心含油較少，膠結(jié)相對較好。
【學位授予單位】：中國石油大學(北京)
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TE53

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本文編號：2670404