本文關(guān)鍵詞：黏彈性流體分形多孔介質(zhì)滲流數(shù)學(xué)模型及計(jì)算方法，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

黏彈性流體分形多孔介質(zhì)滲流數(shù)學(xué)模型及計(jì)算方法

第3 5卷

第 1期

石

油

學(xué)

報(bào)

Vo l I 3 5 No . 1

2 0 1 4年 1月

ACTA PETROLEI SI NI CA

J a n .

2 0 1 4

文章編號(hào)： 0 2 5 3— 2 6 9 7 ( 2 0 1 4 ) 0 1— 1 1 8— 0 5 D OI: 1 0 . 7 6 2 3/ s y x b 2 0 1 4 O 1 O 1 4

黏彈性流體分形多孑 L介質(zhì)滲流數(shù)學(xué)模型及計(jì)算方法 田子朋張斌崔海清張淑云 ( 1 .中國(guó)石油化工股份有限公司勝利油田分公司東勝精攻石油開發(fā)集團(tuán)股份有限公司山東東營(yíng) 2 .東北石油大學(xué)石油工程學(xué)院黑龍江大慶 1 6 3 3 1 8 )

2 5 7 0 0 0

摘要：為了研究黏彈性流體在多孔介質(zhì)中的滲流規(guī)律，將分形理論應(yīng)用于黏彈性流體的滲流模擬中，通過推導(dǎo)黏彈性流體有效黏度關(guān)系式，得到了多孔介質(zhì)的分形孔隙度和分形滲透率表達(dá)式，進(jìn)一步建立了黏彈性流體分形多孔介質(zhì)滲流數(shù)學(xué)模型。使用有限差 分方法對(duì)黏彈性流體分形多孔介質(zhì)滲流數(shù)學(xué)模型進(jìn)行了數(shù)值求解，并利用拉格朗日插值法求得了穩(wěn)定流狀態(tài)不同壓力下的流量。

通過對(duì)大慶油田采油四廠 5口復(fù)合驅(qū)井進(jìn)行實(shí)例計(jì)算的結(jié)果表明，黏彈性流體分形多孔介質(zhì)滲流數(shù)學(xué)模型計(jì)算所得產(chǎn)液量與實(shí)測(cè) 產(chǎn)液量之間的平均相對(duì)誤差較小，，該模型具有一定的實(shí)用價(jià)值。

關(guān)鍵詞：黏彈性流體；分形；多孔介質(zhì)滲流；數(shù)學(xué)模型；數(shù)值計(jì)算 中圖分類號(hào)： T E 3 1 9 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

M a t he ma t i c a l mo d e l a n d nu me r i c a l c a l c u l a t i 0 n f 0 r v i s c 0 e l a s t i c

f l u i d f l o w t h r o u g h f r a c t a l p o r o u s me d i a Ti a n Zi p e ng Zha n g Bi n。 Cui Ha i q i n g Zh a ng Sh uy un

( 1 .Do n g s h e n g Gr o u p Co .Lt d .,Si n o p e c S h e n gl i Oi l fi e l d Co mp a n y,Do n g y i n g 2 5 7 0 0 0,C h i

n a;

2 .C o l l e g e o f P e t r o l e u m E n g i n e e r i n g,No r t h e a s t Pe t r o l e u m U n i v e r s i t y, D a q i n g 1 6 3 3 1 8,C h i n a ) Ab s t r a c t: To i n v e s t i g a t e t h e f l o w p a t t e r n o f v i s c o e l a s t i c f l u i d s i n p o r o u s me d i a,t h i s s t u d y a p p l i e s t h e f r a c t a l t h e o r y t o s i mu l a t i o n o f t h e p o r o u s f l o w o f v i s c o e l a s t i c f l u i d s .Th e r e l a t i o n a l e x p r e s s i o n o f e f f e c t i v e v i s c o s i t y o f v i s c o e l a s t i c f l u i d s i S d e r i v e d t o o b t a i n t h e ma t h e ma t i c a l e x p r e s s i o n s o f f r a c t a l p o r o s i t y a n d f r a c t a l p e r me a b i l i t y o f p o r o u s me d i a a n d f u r t h e r e s t a b l i s h t h e ma t h e ma t i c mo d e l o f

v i s c o e l a s t i c f l u i d s f l o w t h r o u g h f r a e t a l p o r o u s me d i a . Th e n u me r i c a l s o l u t i o n o f t h e p r o p o s e d ma t h e ma t i c a 1 mo d e l i s o b t a i n e d u s i n g t h e f i n i t e d i f f e r e n c e me t h o d, a n d t h e r a t e o f f l o w i n a s t a b l e s t a t e u n d e r d i f f e r e n t p r e s s u r e s i s c a l c u l a t e d u s i n g t h e La g r a n g e i n t e r p o l

a— t i o n me t h o d .Th e p r o p o s e d mo d e l i s v a l i d a t e d b y a n e x a mp l e s t u d y i n f i v e we l l s o f No . 4 Oi l P r o d u c t i o n Pl a n t i n Da q i n g o i l f i e l d . Th e r e a r e r e l a t i v e l y s ma l l a v e r a g e r e l a t i v e e r r o r s b e t we e n t h e c a l c u l a t e d a n d me a s u r e d d a t a o f f l u i d p r o d u c t i o n,s u g g e s t i n g t h a t t h e ma t h e ma t i c a l mo d e l h a s p r a c t i c a l v a l u e f o r s i mu l a t i n g t h e f l o w o f v i s c o e l a s t i c f l u i d s f l o w t h r o u g h f r a c t a l p o r o u s me d i a . Ke y wo r d s: v i s c o e l a s t i c f l u i d;f r a e t a l;f l o w i n p o r o u s me d i a;ma t h e ma t i c a l mo d e l;n u me r i c a l c a l c u l a t i o n

自C h a n g等[ 1 將分形理論引人滲流力學(xué)以來，分形滲流理論的研究不斷深入，并被廣泛地用于石油工業(yè)的地質(zhì)勘探和油藏開發(fā)等領(lǐng)域，尤其是在油藏?cái)?shù)值模擬方面]。根據(jù)國(guó)內(nèi)外黏彈性流體方面的研究成果r 6 ,筆者在前人的研究基礎(chǔ)之上[ 1,將分形理論應(yīng)

1 數(shù)學(xué)模型 1 . 1黏彈性流體的有效黏度

1 . 1 . 1剪切黏度

黏彈性流體剪切黏度可表示為_】 一

用于黏彈性流體在多孔介質(zhì)中的滲流，推導(dǎo)了黏彈性 流體在分形多孔介質(zhì)中滲流的有效黏度公式，給出了

Kj, 一

( 1 )

式中： 。為剪切黏度， P a s; K為稠度系數(shù)， P a S n; j,為剪 切速率， S一；為流性指數(shù)，無因次，一般情況下 n%l。 非牛頓

弱可壓縮冪律流體的剪切黏度為。 “ 一

多孔介質(zhì)的分形孔隙度和分形滲透率的數(shù)學(xué)表達(dá)式， 并建立了黏彈性流體分形多孔介質(zhì)滲流數(shù)學(xué)模型，使用有限差分方法對(duì)上述數(shù)學(xué)模型進(jìn)行了數(shù)值求解，進(jìn)而利用拉格朗日插值法求得了穩(wěn)定流狀態(tài)不同壓力下 的流量。 基金項(xiàng)目：國(guó)家重大科技專項(xiàng) ( 2 0 O 8 Z xO 5 0 (】 0— 0 4 2 )資助。

( r/ r )卜。

( 2 )

式中： r為距匯的距離， m; r為匯的半徑， n l; 為非

牛頓流體在 r=r時(shí)的黏度， P a s。

第一作者及通信作者：田子朋，男， 1 9 8 4年 1 O月生， 2 0 0 8年畢業(yè)于大慶石油學(xué)院石油工程專業(yè)， 2 0 1 1年獲東北石油大學(xué)油氣田開發(fā)工程專業(yè)碩士學(xué)位，現(xiàn)為中國(guó)石油化工股份有限公司勝利油田分公司東勝精攻石油開發(fā)集團(tuán)股份有限公司專業(yè)技術(shù)一級(jí)師，主要從事油田開發(fā)現(xiàn)場(chǎng)技術(shù) 管理工作。E ma i l: t z p 8 4 1 0 0 5@s i n a . C O 1 T I

Word文檔免費(fèi)下載：黏彈性流體分形多孔介質(zhì)滲流數(shù)學(xué)模型及計(jì)算方法 （共1頁，當(dāng)前第1頁）

黏彈性流體分形多孔介質(zhì)滲流數(shù)學(xué)模型及計(jì)算方法的相關(guān)文檔搜索

  本文關(guān)鍵詞：黏彈性流體分形多孔介質(zhì)滲流數(shù)學(xué)模型及計(jì)算方法，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。