縫洞型介質(zhì)油水兩相流動(dòng)規(guī)律的均勻化理論與數(shù)值模擬研究.pdf

1、碳酸鹽巖縫洞型介質(zhì)儲(chǔ)層內(nèi)部含有大量的基質(zhì)孔隙和豐富的孔縫結(jié)構(gòu),介質(zhì)類型多,且具有強(qiáng)烈的非均質(zhì)性、各向異性和多尺度性的特點(diǎn)。其內(nèi)部流體流動(dòng)規(guī)律復(fù)雜不同于常規(guī)油藏,傳統(tǒng)的研究方法也不再適用,有必要對(duì)其開展進(jìn)一步的研究。本文從理論研究和數(shù)值模擬這兩個(gè)方面對(duì)縫洞型介質(zhì)的宏觀滲透率進(jìn)行系統(tǒng)研究。對(duì)于介質(zhì)類型豐富的縫洞型介質(zhì),內(nèi)部流體流動(dòng)非常復(fù)雜,既有縫洞區(qū)域的自由流動(dòng),又有基巖區(qū)域的滲流,兩種流動(dòng)形式的耦合比較困難。在微觀結(jié)構(gòu)上,本文采用Stok

2、es-Brinkman方程來對(duì)兩種流動(dòng)方式即兩種介質(zhì)類型進(jìn)行模擬,可以通過不同參數(shù)的選擇使方程分別表示縫洞區(qū)域或基巖區(qū)域,在內(nèi)部邊界和填充區(qū)域也有很好的無縫銜接。在具有周期性結(jié)構(gòu)的介質(zhì)上,通過均勻化方法,推導(dǎo)出Stokes-Brinkman方程的宏觀均勻化模型,并可以看出宏觀模型與達(dá)西方程具有相似的形式,同時(shí)也推導(dǎo)出了縫洞型介質(zhì)宏觀滲透率的表達(dá)式。在理論研究的基礎(chǔ)上,借助于COMSOL軟件分別計(jì)算了裂縫介質(zhì)、孔洞介質(zhì)以及縫洞介質(zhì)模型的水