宋杰城 范翔宇 劉建軍 尹國(guó)慶 張曉龍,4 王志民

1. 西南石油大學(xué)地球科學(xué)與技術(shù)學(xué)院, 四川 成都 610500;2. 中國(guó)科學(xué)院武漢巖土力學(xué)研究所, 湖北 武漢 430071;3. 中國(guó)石油塔里木油田公司勘探開(kāi)發(fā)研究院, 新疆 庫(kù)爾勒 841000;4. 四川師范大學(xué)工學(xué)院, 四川 成都 610068

0 前言

油氣藏開(kāi)發(fā)是一個(gè)動(dòng)態(tài)耦合的過(guò)程。在油氣開(kāi)采過(guò)程中儲(chǔ)層孔隙壓力發(fā)生變化,造成有效應(yīng)力變化,使巖石產(chǎn)生變形,這種變形又會(huì)引起孔隙體積變化,造成巖石物性參數(shù)改變,進(jìn)而影響油氣藏開(kāi)發(fā)特征,這是典型的流—固耦合作用。深入研究這類(lèi)耦合作用的機(jī)理對(duì)油氣藏開(kāi)發(fā)具有重要的指導(dǎo)意義。關(guān)于流體與巖石相互作用的論述始于奧地利土力學(xué)家Terzaghi K[1],他在研究土體固結(jié)過(guò)程中總結(jié)出反映巖石和流體相互作用的有效應(yīng)力原理,提出一維固結(jié)理論模型。Biot M A[2]通過(guò)研究巖石變形和孔隙壓力關(guān)系,建立三維固結(jié)理論,為流—固耦合研究奠定了理論基礎(chǔ)。

近年來(lái),隨著開(kāi)發(fā)的油氣藏逐漸向深層發(fā)展,開(kāi)發(fā)層段的地應(yīng)力、孔隙壓力也不斷升高,隨著地溫劇烈變化,巖石變形特征越來(lái)越復(fù)雜。傳統(tǒng)流—固耦合模型已無(wú)法準(zhǔn)確模擬儲(chǔ)層的真實(shí)狀況,需深入考慮溫度變化、巖石變形、流體滲流之間的耦合作用,因此熱—流—固耦合理論逐漸成為油氣藏開(kāi)發(fā)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。

1 油氣藏?zé)帷鳌恬詈侠碚摪l(fā)展

1.1 油氣藏流—固耦合理論發(fā)展

1.1.1 油氣藏流—固耦合理論研究

20世紀(jì)90年代起,國(guó)內(nèi)外對(duì)油氣藏流—固耦合理論研究逐漸增多,從單相流體延伸到多相流體,單一介質(zhì)延伸到雙重介質(zhì)。董平川[3]基于廣義Biot理論建立多孔介質(zhì)流—固耦合數(shù)學(xué)模型,奠定了油氣藏流—固耦合的理論基礎(chǔ)。冉啟全等人[4]根據(jù)彈塑性力學(xué)平衡方程建立多相滲流的耦合數(shù)學(xué)模型,確定流—固耦合作用對(duì)油氣藏的動(dòng)態(tài)開(kāi)發(fā)有顯著影響。范學(xué)平等人[5]分析了低滲油藏中流體滲流與巖石變形的耦合關(guān)系,并推導(dǎo)出時(shí)間與孔隙度、滲透率和應(yīng)力應(yīng)變之間的函數(shù)關(guān)系。劉建軍等人[6]在室內(nèi)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上,根據(jù)等效介質(zhì)理論建立了裂縫性低滲透油氣藏流—固耦合數(shù)學(xué)模型,并結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了數(shù)值模擬。

隨著油氣藏開(kāi)發(fā)的深入,流—固耦合理論研究向更接近實(shí)際的方向發(fā)展。國(guó)內(nèi)外諸多學(xué)者根據(jù)儲(chǔ)層多相流體的達(dá)西或非達(dá)西滲流與線(xiàn)彈性變形、非線(xiàn)彈性變形、彈塑性變形之間的耦合關(guān)系,對(duì)油氣藏流—固耦合模型的建立及其數(shù)值求解方法進(jìn)行了詳細(xì)研究[7-11]。

1.1.2 油氣藏流—固耦合實(shí)驗(yàn)研究

油氣藏開(kāi)發(fā)過(guò)程中,儲(chǔ)層原始應(yīng)力系統(tǒng)被破壞，孔隙壓力降低,有效應(yīng)力增加,進(jìn)而造成巖石孔隙結(jié)構(gòu)壓縮,宏觀上表現(xiàn)為儲(chǔ)層滲透率隨有效應(yīng)力的增加而減小,即巖石具有應(yīng)力敏感性。Hall H N[12]最早對(duì)石灰?guī)r和砂巖進(jìn)行應(yīng)力敏感性實(shí)驗(yàn),根據(jù)結(jié)果繪制了孔隙度和巖石壓縮系數(shù)的關(guān)系曲線(xiàn)。Walsh J B[13]通過(guò)對(duì)含裂縫巖石進(jìn)行加載實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)隨著裂縫的增加，有效應(yīng)力系數(shù)在0.5～1.0之間浮動(dòng)。劉建軍等人[14]通過(guò)實(shí)驗(yàn)分析發(fā)現(xiàn),有效應(yīng)力增加會(huì)造成巖石孔隙度和滲透率下降,裂縫性巖心滲透率下降幅度大,并且由于塑性變形引起的巖石物性變化無(wú)法完全恢復(fù)。陳天宇等人[15]采用MTS巖石力學(xué)系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)含氣頁(yè)巖應(yīng)力敏感性和滲透率隨著圍壓升高而降低。茍燕等人[16]模擬油氣藏開(kāi)發(fā)的過(guò)程,確定了高溫高壓環(huán)境下火山巖儲(chǔ)層應(yīng)力敏感性較強(qiáng)。朱金智等人[17]對(duì)某區(qū)塊的致密砂巖氣藏進(jìn)行應(yīng)力敏感性評(píng)價(jià),結(jié)果表明其具有強(qiáng)應(yīng)力敏感性。

筆者所在課題組通過(guò)改變圍壓和改變孔壓兩種方式,對(duì)完整巖心和裂縫巖心進(jìn)行應(yīng)力敏感性實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:完整巖心和裂縫巖心的滲透率隨圍壓增加有不同程度下降,圍壓加載至20 MPa,完整巖心滲透率損失近50%,裂縫巖心滲透率損失70%,卸載過(guò)程中裂縫巖心滲透率恢復(fù)慢,且無(wú)法完全恢復(fù),見(jiàn)圖1;滲透率隨孔壓增加而變大,圍壓越高滲透率越低,孔壓對(duì)滲透率的影響隨著圍壓增大而減小,見(jiàn)圖2。

a)圍壓作用下完整巖心的滲透率曲線(xiàn)a)Permeability curves of matrix core under confining pressure

b)圍壓作用下裂縫巖心的滲透率曲線(xiàn)b)Permeability curves of fractured core under confining pressure

a)不同圍壓條件下受孔壓影響的完整巖心滲透率曲線(xiàn)a)Matrix core permeability curves under different confiningpressures influenced by pore pressure

b)不同圍壓條件下受孔壓影響的裂縫巖心滲透率曲線(xiàn)b)Fractured core permeability curves under different confiningpressures influenced by pore pressure

目前,由于巖石物性、實(shí)驗(yàn)過(guò)程控制、實(shí)驗(yàn)測(cè)試方法等因素的影響,油氣藏儲(chǔ)層的敏感性機(jī)理仍未有準(zhǔn)確定論?？傮w來(lái)說(shuō),應(yīng)力變化會(huì)改變巖石孔隙度,弱化其微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)而導(dǎo)致滲透率降低。隨著研究的深入,油氣藏流—固耦合作用對(duì)巖石應(yīng)力敏感性的影響機(jī)制將不斷完善。

1.2 油氣藏?zé)帷鳌恬詈侠碚摪l(fā)展

1.2.1 油氣藏?zé)帷鳌恬詈虾暧^理論研究

傳統(tǒng)流—固耦合理論假設(shè)溫度是恒定不變的,但在實(shí)際儲(chǔ)層中溫度不斷變化,溫度變化、巖石變形和流體滲流三者間的耦合作用是同時(shí)發(fā)生的,見(jiàn)圖3。Bear J等人[18]在對(duì)地層溫度、地應(yīng)力和巖石滲透率變化的研究中,首次意識(shí)到溫度會(huì)對(duì)流—固耦合作用產(chǎn)生影響。Jing L等人[19]建立硬巖熱—固耦合方程,分析了溫度變化對(duì)高強(qiáng)度巖體的巖石結(jié)構(gòu)變形及滲流作用的影響。這些研究都只將溫度變化作為影響流體滲流和巖石變形的因素,沒(méi)有考慮三者間的耦合效應(yīng)。

圖3 熱—流—固耦合作用示意圖Fig.3 Schematic diagram of thermal-fluid-solid coupling

王自明等人[20]分析了儲(chǔ)層中溫度變化、巖石變形和流體滲流的耦合關(guān)系,建立油氣藏?zé)帷鳌恬詈夏Ｐ??？紫檠缘热薣21]基于線(xiàn)性熱彈性理論建立飽和多孔介質(zhì)耦合數(shù)學(xué)模型,對(duì)熱—流—固耦合問(wèn)題進(jìn)行了系統(tǒng)研究。李勇等人[22]建立全耦合的熱—流—固耦合數(shù)學(xué)模型,并利用有限元法求解。Pandey S N等人[23]針對(duì)含裂縫儲(chǔ)層建立了熱—流—固耦合模型,對(duì)儲(chǔ)層滲透率變化進(jìn)行了分析。Liu Guihong等人[24]針對(duì)非均質(zhì)多孔儲(chǔ)層建立熱—流—固耦合模型,并表明滲透率的非均質(zhì)性會(huì)導(dǎo)致儲(chǔ)層產(chǎn)生新的滲流通道。

隨著油氣藏開(kāi)發(fā)不斷加深,以廣義Biot理論為基礎(chǔ)的流—固耦合理論已經(jīng)不能完全適用于深部油氣藏開(kāi)采。熱—流—固耦合理論考慮因素全面,可以有效模擬油氣藏開(kāi)發(fā)中儲(chǔ)層的真實(shí)情況,推動(dòng)油氣藏高效開(kāi)采。

1.2.2 油氣藏?zé)帷鳌恬詈衔⒂^機(jī)理研究

現(xiàn)階段巖石熱—流—固耦合機(jī)理的研究基于宏觀層次的Terzaghi有效應(yīng)力原理及廣義Biot理論,將固體骨架和孔隙中的流體當(dāng)作連續(xù)介質(zhì)。大量的工程實(shí)踐和研究表明,孔隙結(jié)構(gòu)是反映巖石力學(xué)性質(zhì)和流體滲流能力的重要指標(biāo),巖石孔隙結(jié)構(gòu)發(fā)生改變,流體物性也隨之變化。儲(chǔ)層巖石宏觀特征與微觀結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系十分重要,只有掌握巖石孔隙尺度的演化規(guī)律,才能真正揭示油氣藏?zé)帷鳌恬詈衔⒂^機(jī)理。

Tao Meng等人[25]利用自制的高溫高壓耦合儀分別測(cè)量了在熱處理和熱—流—固耦合兩種不同條件作用下砂巖的各項(xiàng)微觀物理參數(shù),通過(guò)對(duì)比分析出砂巖內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu)的演化在兩種不同條件作用下具有明顯差異。Song Rui等人[26]從微觀角度對(duì)巖石內(nèi)部熱—流—固耦合機(jī)理及孔隙結(jié)構(gòu)演化進(jìn)行研究,建立了孔隙尺度的熱—流—固耦合數(shù)學(xué)模型,并從微觀角度分析了溫度與應(yīng)力對(duì)巖石物性、孔隙結(jié)構(gòu)以及水驅(qū)替效率的影響,結(jié)果表明油水的相對(duì)滲透率隨有效壓力增加而減小,隨溫度升高而增加,高溫高壓下水驅(qū)替有利于提高油氣藏的采收率。

1.2.3 熱—流—固耦合理論對(duì)水力壓裂的影響

對(duì)于埋藏較深的油氣藏來(lái)說(shuō),地層溫度普遍較高,一般可達(dá)到200～300 ℃。采用水力壓裂方法開(kāi)采油氣藏時(shí)地層溫度會(huì)產(chǎn)生較大變化,對(duì)巖石孔隙結(jié)構(gòu)、含水性及礦物顆粒熱膨脹等力學(xué)性質(zhì)產(chǎn)生影響,形成明顯的熱—流—固耦合效應(yīng)。Abuaish A M等人[27]模擬巖石水力壓裂的動(dòng)態(tài)過(guò)程,表明流體注入地層產(chǎn)生的冷卻作用可以有效降低井底壓力。Yan Chengze等人[28]建立了熱—固耦合模型,研究熱應(yīng)力作用下巖石破裂和裂縫擴(kuò)展的變化規(guī)律。姚軍等人[29]建立考慮溫度的裂縫擴(kuò)展模型,分析了多場(chǎng)耦合作用下的裂縫擴(kuò)展,結(jié)果表明擴(kuò)展長(zhǎng)度相同時(shí),水力裂縫寬度更寬,擴(kuò)展所需流體壓力更小。包勁青等人[30]通過(guò)有限元法求解三維水力壓裂全耦合模型,將計(jì)算結(jié)果與物理實(shí)驗(yàn)對(duì)比后，證明水力壓裂理論在微米級(jí)裂縫中仍然適用。

深層油氣藏地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜,高溫條件下巖石可能產(chǎn)生大范圍的彈塑性變形,衍生微裂紋。因此，闡明復(fù)雜應(yīng)力和溫度等多場(chǎng)作用下的巖石物性變化規(guī)律,揭示油氣藏?zé)帷鳌恬詈蠙C(jī)理是深層致密非常規(guī)油氣藏開(kāi)發(fā)的關(guān)鍵。

2 油氣藏?zé)帷鳌恬詈蠑?shù)學(xué)模型

油氣藏?zé)帷鳌恬詈侠碚撌窃诹鳌恬詈侠碚摶A(chǔ)上發(fā)展而來(lái)的,處于探索發(fā)展階段。油氣藏?zé)帷鳌恬詈蠑?shù)學(xué)模型目前可分為非完全耦合數(shù)學(xué)模型和完全耦合數(shù)學(xué)模型兩類(lèi)[31]。

2.1 非完全耦合數(shù)學(xué)模型

非完全耦合數(shù)學(xué)模型在流—固耦合模型的基礎(chǔ)上加入溫度函數(shù),沒(méi)有考慮溫度變化、巖石變化和流體滲流間的耦合效應(yīng),不是完全意義上的熱—流—固耦合數(shù)學(xué)模型。王自明等人[20]假設(shè)巖石骨架發(fā)生彈塑性變形,建立了非完全耦合數(shù)學(xué)模型,包括以下三類(lèi)方程。

滲流方程:

(1)

巖石變形方程:

(2)

(3)

(4)

熱應(yīng)變方程:

{R}e+?[B]T[D][ε0]dxdydz=[K]e{δ}e

(5)

2.2 完全耦合數(shù)學(xué)模型

完全耦合數(shù)學(xué)模型充分考慮到溫度變化、巖石變形和流體滲流的耦合作用,反映了實(shí)際狀態(tài)下的變溫油氣藏。李勇等人[22]假設(shè)巖石骨架發(fā)生彈性變形,建立的完全耦合數(shù)學(xué)模型,包括以下三類(lèi)方程。

滲流方程:

(6)

溫度場(chǎng)方程:

(7)

ct

(8)

巖石變形方程:

(9)

對(duì)比上述兩類(lèi)數(shù)學(xué)模型,非完全耦合數(shù)學(xué)模型基于經(jīng)典滲流方程,考慮巖石的彈塑性本構(gòu)關(guān)系,未考慮溫度變化、流體滲流和巖石變形的動(dòng)態(tài)耦合,求解相對(duì)簡(jiǎn)單,便于計(jì)算;完全耦合數(shù)學(xué)模型是針對(duì)實(shí)際油氣藏中溫度變化、巖石變形和流體滲流三者間的相互作用建立起來(lái)的,耦合項(xiàng)較多,方程復(fù)雜,求解困難,只考慮了巖石彈性本構(gòu)關(guān)系。總體來(lái)說(shuō)兩類(lèi)數(shù)學(xué)模型各有長(zhǎng)短,目前尚未有將所有因素考慮在內(nèi)的理想模型,油氣藏?zé)帷鳌恬詈蠑?shù)學(xué)模型還需更深層次的研究。

3 油氣藏流—固耦合數(shù)值模擬

流—固耦合數(shù)值模擬考慮了流體滲流和巖石變形影響下的物性參數(shù)變化,采用交替求解方法,是一種較為靈活的耦合技術(shù)。該數(shù)值模擬的求解方法的不足之處是面對(duì)復(fù)雜的耦合關(guān)系需要大量迭代計(jì)算,耗時(shí)長(zhǎng),求解理論解困難。目前主要采取的數(shù)值模擬求解方法包括全耦合求解法和順序迭代法。

3.1 全耦合求解法

全耦合求解法是將含有耦合項(xiàng)的溫度方程、變形方程和滲流方程組合構(gòu)成大耦合作用系統(tǒng),利用有限元、有限差分、有限體積等方法進(jìn)行求解。組合方程求解的計(jì)算量過(guò)大是全耦合求解法所面臨的主要問(wèn)題。20世紀(jì)80年代以來(lái),一些學(xué)者以有限元法和有限差分法為基礎(chǔ),研發(fā)了許多全耦合數(shù)值模擬軟件以解決計(jì)算量過(guò)大的問(wèn)題,但均未取得明顯效果。

3.2 順序迭代法

順序迭代法在每個(gè)時(shí)間步中都先求出一個(gè)物理場(chǎng)的數(shù)值解,以此為基礎(chǔ)求解其他物理場(chǎng),最后通過(guò)一定的算法將所有物理場(chǎng)耦合起來(lái),循環(huán)迭代直至模型收斂。順序迭代法的優(yōu)點(diǎn)在于靈活性強(qiáng),各場(chǎng)的區(qū)域和網(wǎng)格大小可以不同。但該方法收斂性差,數(shù)值模擬效率較低,若計(jì)算敏感性較大的油氣藏，其穩(wěn)定性和求解精度會(huì)下降。

近幾年,為提高耦合數(shù)學(xué)模型的計(jì)算效率,許多學(xué)者對(duì)流—固耦合數(shù)值模擬的多尺度方法進(jìn)行了研究和總結(jié)[32-33]。Brown D L等人[34]提出了一種廣義多尺度有限元法,通過(guò)構(gòu)造局部多尺度基函數(shù)對(duì)耦合物理場(chǎng)進(jìn)行求解,并將其推廣至非線(xiàn)性問(wèn)題上。Fang Bo等人[35]建立綜合滲透率模型,分析了多尺度下孔隙半徑對(duì)滲流的影響,表明多尺度滲流機(jī)理對(duì)油氣藏開(kāi)發(fā)影響明顯。目前,對(duì)于油氣藏?zé)帷鳌恬詈系亩喑叨葦?shù)值模擬方法仍是空白,尚未有相關(guān)的研究及文獻(xiàn)報(bào)道。

4 熱—流—固耦合理論在油氣藏工程中的應(yīng)用

4.1 井壁穩(wěn)定性分析

井壁穩(wěn)定是鉆井過(guò)程中最復(fù)雜的問(wèn)題之一,通常認(rèn)為井壁失穩(wěn)與地應(yīng)力、流體壓力、巖石力學(xué)性質(zhì)有關(guān)。實(shí)際地層中巖石力學(xué)性質(zhì)受到有效應(yīng)力的控制及滲流作用的影響,巖石變形造成孔隙改變進(jìn)而影響滲流。近幾年,國(guó)內(nèi)學(xué)者對(duì)井壁穩(wěn)定性進(jìn)行了研究,何世明等人[36]系統(tǒng)分析了多場(chǎng)耦合作用對(duì)井壁失穩(wěn)影響,將井壁失穩(wěn)影響因素分為應(yīng)力場(chǎng)、滲流場(chǎng)、溫度場(chǎng)、化學(xué)場(chǎng)以及巖石結(jié)構(gòu)場(chǎng)。雷家蔚等人[37]對(duì)溫壓耦合作用下巖石結(jié)構(gòu)特征和物化特性發(fā)生改變而導(dǎo)致的井壁失穩(wěn)進(jìn)行了分析。井壁穩(wěn)定性是地層溫度、應(yīng)力狀態(tài)與流體滲流之間的耦合力學(xué)問(wèn)題,研究以流—固耦合為基礎(chǔ)的多場(chǎng)耦合理論可為井壁穩(wěn)定性分析提供理論指導(dǎo)。

4.2 儲(chǔ)層出砂研究

在油氣藏開(kāi)采過(guò)程中,流體注入引起地應(yīng)力場(chǎng)、孔隙壓力場(chǎng)、溫度場(chǎng)的分布發(fā)生改變,使得巖石基質(zhì)強(qiáng)度降低,儲(chǔ)層巖石發(fā)生破壞,造成出砂現(xiàn)象,其本質(zhì)是儲(chǔ)層內(nèi)部流體與固體的耦合作用。Papamichos E等人[38]根據(jù)流—固耦合理論建立了沖蝕破壞出砂模型。劉建軍等人[39]考慮疏松砂巖中大孔道管流與油層的流—固耦合作用,建立油氣藏大孔道出砂模型,利用有限體積法模擬了油層的出砂情況。竇曉峰等人[40]提出連續(xù)—離散介質(zhì)耦合的水合物開(kāi)采出砂預(yù)測(cè)思路,構(gòu)建水合物熱—流—固耦合宏觀預(yù)測(cè)模型,實(shí)現(xiàn)宏觀與微觀出砂機(jī)制的有機(jī)結(jié)合。

4.3 套管損壞機(jī)理研究

套管損壞是油氣藏開(kāi)發(fā)過(guò)程中的主要問(wèn)題,受地質(zhì)構(gòu)造、生產(chǎn)工藝、套管設(shè)計(jì)等因素的影響,其中流體和固體的相互作用引起井筒周?chē)貞?yīng)力場(chǎng)發(fā)生變化是造成套管損壞的主要原因,溫度變化引起的巖石物性改變也會(huì)造成套管損壞。因此在復(fù)雜油氣藏開(kāi)發(fā)過(guò)程中,研究多場(chǎng)間的耦合作用機(jī)理對(duì)防止套管損壞具有重要意義。Ji Youjun等人[41-42]考慮熱采過(guò)程中溫度、滲流和應(yīng)力變化的耦合作用,根據(jù)測(cè)井和地質(zhì)資料建立真實(shí)工區(qū)的注水采油數(shù)學(xué)模型和熱—流—固耦合模型,計(jì)算不同條件下的套管擠壓力,其結(jié)果可用于防止稠油熱采過(guò)程中的套管損壞。

深入研究油氣藏開(kāi)采過(guò)程中溫度變化、巖石變形和流體滲流的規(guī)律,加強(qiáng)熱—流—固耦合機(jī)理的探索,可以有效遏制因巖石變形和流體滲流作用產(chǎn)生的各類(lèi)危害,實(shí)現(xiàn)油氣資源的高效開(kāi)采。

5 結(jié)論和建議

5.1 結(jié)論

1)在基礎(chǔ)理論方面,流—固耦合效應(yīng)和巖石應(yīng)力敏感性機(jī)理的研究日漸完善,對(duì)于正確研究油氣藏?zé)帷鳌恬詈侠碚摼哂兄笇?dǎo)作用。同時(shí),油氣藏?zé)帷鳌恬詈衔⒂^機(jī)理、儲(chǔ)層裂縫擴(kuò)展機(jī)制以及深部油氣藏的非達(dá)西滲流效應(yīng)等問(wèn)題的研究也取得了一定進(jìn)展。

2)在數(shù)值模擬求解方面,全耦合求解法、順序迭代法已應(yīng)用到實(shí)際模型中。針對(duì)流—固耦合數(shù)值模擬的多尺度求解方法也在研究之中。

3)對(duì)于實(shí)際油氣藏工程,熱—流—固耦合理論在井壁穩(wěn)定性、儲(chǔ)層出砂和套損機(jī)理等方面均有應(yīng)用,可有效減少滲流作用產(chǎn)生的危害,為油氣藏開(kāi)采提供了保障。

5.2 建議

1)深入研究多場(chǎng)作用下巖石物性變化規(guī)律,總結(jié)出深層致密油氣藏?zé)帷鳌恬詈蠙C(jī)理。

2)應(yīng)將宏觀實(shí)驗(yàn)與微觀模型相結(jié)合,揭示儲(chǔ)層介質(zhì)的動(dòng)態(tài)變化規(guī)律,加強(qiáng)研究熱—流—固耦合作用下的巖石應(yīng)力敏感性機(jī)理。

3)要考慮巖石彈塑性變形、蠕變特性等非線(xiàn)性變形特征,加強(qiáng)以彈塑性本構(gòu)關(guān)系為基礎(chǔ)的熱—流—固完全耦合數(shù)學(xué)模型研究。

4)結(jié)合多尺度理論闡明深層致密油氣藏的滲流規(guī)律和耦合關(guān)系,將多尺度研究應(yīng)用到多場(chǎng)耦合數(shù)值模擬中以提高計(jì)算效率。