本文關(guān)鍵詞：裂縫性底水氣藏水侵物理模擬及數(shù)值模擬研究

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【摘要】：裂縫性底水氣藏在我國分布廣泛,如四川威遠震旦系氣藏、中壩須二氣藏、大北2氣藏等。這類氣藏裂縫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,隨著開發(fā)的進行,地層壓力下降,底水通過裂縫快速侵入氣藏。這導(dǎo)致該類氣藏滲流規(guī)律復(fù)雜,利用常規(guī)的氣藏滲流理論將不能準確預(yù)測該類氣藏的生產(chǎn)動態(tài)。開展“裂縫性底水氣藏水侵物理模擬及數(shù)值模擬研究”對正確認識該類氣藏水侵機理,制定合理的開發(fā)方案具有重要意義。本文在分析裂縫性底水氣藏地質(zhì)和水侵特征基礎(chǔ)上,模擬實際氣藏開采過程,開展了3種不同水體大小,2種不同衰竭速度的裂縫性底水氣藏水侵物理模擬實驗。根據(jù)裂縫性底水氣藏的滲流特征,建立了考慮裂縫特征的雙重介質(zhì)簡化幾何模型,并在此基礎(chǔ)上建立了考慮儲層應(yīng)力敏感性和底水入侵的三維氣-水兩相滲流數(shù)學(xué)模型,采用Matlab編制了相應(yīng)的求解程序,分析了裂縫方位角和傾角、底水大小、儲層應(yīng)力敏感以及配產(chǎn)大小對裂縫性底水氣藏開發(fā)的影響,總結(jié)出這些因素對開發(fā)影響的規(guī)律。本文取得的主要研究成果如下：1.根據(jù)裂縫性底水氣藏水侵物理模擬實驗,分析得出：底水水體越大,衰竭速度越快,見水時間越早,產(chǎn)氣量越低,水氣比升高越快,氣藏采出程度越低；2.建立了考慮裂縫特征的雙重介質(zhì)簡化幾何模型,在此基礎(chǔ)上建立了考慮儲層應(yīng)力敏感性和底水入侵的裂縫性底水氣藏三維氣-水兩相滲流數(shù)學(xué)模型,利用Matlab編制了相應(yīng)的求解程序,并與數(shù)模軟件Eclipse進行對比分析,驗證了模型的可靠性；3.根據(jù)滲流數(shù)學(xué)模型及其解建立了水侵機理模型,模擬研究得出：(1)底水大小不超過一定程度時,水體越大采出程度越低；底水大小超過一定程度時,水體大小對采出程度影響不大；(2)當(dāng)裂縫傾角(或方位角)小于20°時,裂縫傾角(或方位角)對采出程度和生產(chǎn)水氣比的影響不大；當(dāng)裂縫傾角大于20°時,裂縫傾角越大生產(chǎn)水氣比上升越緩慢,采出程度越高；當(dāng)裂縫方位角大于20°時,裂縫方位角越大生產(chǎn)水氣比上升越緩慢,采出程度越低；(3)日產(chǎn)氣量對氣藏水侵規(guī)律的影響存在一個臨界值,小于臨界值日產(chǎn)氣量越大底水越易侵入氣藏,大于臨界值日產(chǎn)氣量對氣藏水侵規(guī)律的影響較�。�(4)裂縫與基質(zhì)滲透率比值越大,見水時間越早,生產(chǎn)水氣比上升越快,采出程度越低。(5)當(dāng)儲層應(yīng)力敏感性較弱時,儲層應(yīng)力敏感性主要影響氣藏采出程度；當(dāng)儲層應(yīng)力敏感性較強時,應(yīng)力敏感系數(shù)越大,采出程度越低,生產(chǎn)水氣比上升越快。
【關(guān)鍵詞】：物理模擬 裂縫特征 水侵 Matlab 數(shù)值模擬
【學(xué)位授予單位】：西南石油大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TE37
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-9
• 第1章 緒論9-15
• 1.1 研究目的及意義9
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-13
• 1.2.1 裂縫性氣藏水侵機理研究現(xiàn)狀9-10
• 1.2.2 裂縫性氣藏滲流模型研究現(xiàn)狀10-12
• 1.2.3 裂縫性氣藏數(shù)值模擬研究12-13
• 1.3 主要研究內(nèi)容及技術(shù)路線13-15
• 1.3.1 主要研究內(nèi)容13
• 1.3.2 技術(shù)路線13-15
• 第2章 裂縫性底水氣藏地質(zhì)和水侵特征15-22
• 2.1 裂縫性氣藏的地質(zhì)特征15-16
• 2.1.1 孔隙結(jié)構(gòu)特征15
• 2.1.2 非均質(zhì)性15-16
• 2.1.3 裂縫特征16
• 2.2 裂縫性底水氣藏的水侵特征16-21
• 2.2.1 宏觀水侵特征17-18
• 2.2.2 微觀水侵特征18-20
• 2.2.3 裂縫滲流特征20-21
• 2.3 本章小結(jié)21-22
• 第3章 裂縫性氣藏水侵物理模擬實驗22-40
• 3.1 實驗原理及方法22
• 3.2 實驗裝置及流程22-23
• 3.3 實驗條件23-25
• 3.4 實驗步驟25
• 3.5 測試后處理25-26
• 3.6 實驗數(shù)據(jù)處理26-27
• 3.7 實驗結(jié)果27-34
• 3.7.1 5倍水體底水水侵模擬實驗27-28
• 3.7.2 10倍水體底水水侵模擬實驗28-30
• 3.7.3 20倍水體底水水侵模擬實驗30-31
• 3.7.4 1MPa/h衰竭速度底水水侵模擬實驗31-32
• 3.7.5 2MPa/h衰竭速度底水水侵模擬實驗32-34
• 3.8. 實驗結(jié)果綜合分析34-38
• 3.8.1 不同水體大小對底水水侵影響測試結(jié)果34-36
• 3.8.2 不同衰竭速度對底水水侵影響測試結(jié)果36-38
• 3.9 本章小結(jié)38-40
• 第4章 裂縫性底水氣藏滲流數(shù)學(xué)模型的建立和求解40-60
• 4.1 考慮裂縫特征的雙重介質(zhì)簡化幾何模型40-43
• 4.2 模型假設(shè)條件43
• 4.3 裂縫性底水氣藏的數(shù)學(xué)模型43-50
• 4.3.1 基質(zhì)與裂縫的竄流方程43-44
• 4.3.2 基質(zhì)系統(tǒng)的運動方程44-45
• 4.3.3 裂縫系統(tǒng)運動方程45
• 4.3.4 考慮水侵的質(zhì)量守恒方程45-47
• 4.3.5 直角坐標系中的流動方程47-48
• 4.3.6 水侵量的計算48-50
• 4.4 數(shù)學(xué)模型的定解條件50-51
• 4.4.1 初始條件50
• 4.4.2 邊界條件50-51
• 4.5 模型的求解51-57
• 4.5.1 壓力方程的推導(dǎo)51-53
• 4.5.2 隱式求解壓力53-56
• 4.5.3 飽和度的求解56-57
• 4.5.4 線性方程組的解法57
• 4.6 井模型的處理57-59
• 4.6.1 定井底流壓生產(chǎn)58
• 4.6.2 定產(chǎn)量生產(chǎn)58-59
• 4.7 本章小結(jié)59-60
• 第5章 裂縫性底水氣藏數(shù)值模擬研究60-84
• 5.1 程序設(shè)計流程60-61
• 5.2 模擬模型61
• 5.3 模型基本數(shù)據(jù)61-63
• 5.4 模型可靠性檢驗63-65
• 5.4.1 模型零流量驗證63-64
• 5.4.2 模型可靠性驗證64-65
• 5.5 水體大小對裂縫性底水氣藏開發(fā)的影響65-68
• 5.6 裂縫特征對裂縫性底水氣藏開發(fā)的影響68-74
• 5.6.1 裂縫傾角對開發(fā)的影響68-71
• 5.6.2 裂縫方位角對開發(fā)的影響71-74
• 5.7 裂縫與基質(zhì)滲透率比值對裂縫性底水氣藏開發(fā)的影響74-77
• 5.8 配產(chǎn)大小對水侵規(guī)律的影響77-80
• 5.9 應(yīng)力敏感對裂縫性底水氣藏開發(fā)的影響80-83
• 5.10 本章小結(jié)83-84
• 第6章 結(jié)論與建議84-86
• 6.1 結(jié)論84-85
• 6.2 建議85-86
• 致謝86-87
• 參考文獻87-90
• 附錄 部分程序代碼90-99
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文99

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本文編號：821411