天然气工业
天然氣工業
천연기공업
NATURAL GASINDUSTRY
2013年
4期
70-74
,共5页
异常高压气藏%流固耦合%有限元法%数值模拟%模型%精度%可靠性
異常高壓氣藏%流固耦閤%有限元法%數值模擬%模型%精度%可靠性
이상고압기장%류고우합%유한원법%수치모의%모형%정도%가고성
异常高压气藏具有比常规气藏更强的流固耦合效应,因而研究异常高压气藏流固耦合效应对于模拟气藏开采,指导气田生产具有十分重要的现实意义.为此,在气藏储层岩石应力、应变分析的基础上,结合修正的Terzaghi有效应力原理和岩石骨架本构关系,建立了异常高压气藏储层岩石骨架变形的数学模型；将固相平衡方程和流体流动方程组合,建立了异常高压气藏流固耦合模型.采用空间8节点等参元对圆柱形封闭地层进行了网格划分,基于Galerkin有限元法对流固耦合变形场、渗流场方程进行了空间域离散,并利用全隐式数值格式对半离散微分方程进行了时间域上的离散,建立了以位移和流体压力为未知变量的流固耦合有限元数值模型,并采用两场交替迭代的方法得到了控制方程在几何域上的耦合解.实例分析的结果表明,所建立的流固耦合模型比传统非耦合模型更能精确地描述异常高压气藏流体渗流与岩石变形的特征,与工程实际相符合,计算程序的精度高、可靠性强.
異常高壓氣藏具有比常規氣藏更彊的流固耦閤效應,因而研究異常高壓氣藏流固耦閤效應對于模擬氣藏開採,指導氣田生產具有十分重要的現實意義.為此,在氣藏儲層巖石應力、應變分析的基礎上,結閤脩正的Terzaghi有效應力原理和巖石骨架本構關繫,建立瞭異常高壓氣藏儲層巖石骨架變形的數學模型；將固相平衡方程和流體流動方程組閤,建立瞭異常高壓氣藏流固耦閤模型.採用空間8節點等參元對圓柱形封閉地層進行瞭網格劃分,基于Galerkin有限元法對流固耦閤變形場、滲流場方程進行瞭空間域離散,併利用全隱式數值格式對半離散微分方程進行瞭時間域上的離散,建立瞭以位移和流體壓力為未知變量的流固耦閤有限元數值模型,併採用兩場交替迭代的方法得到瞭控製方程在幾何域上的耦閤解.實例分析的結果錶明,所建立的流固耦閤模型比傳統非耦閤模型更能精確地描述異常高壓氣藏流體滲流與巖石變形的特徵,與工程實際相符閤,計算程序的精度高、可靠性彊.
이상고압기장구유비상규기장경강적류고우합효응,인이연구이상고압기장류고우합효응대우모의기장개채,지도기전생산구유십분중요적현실의의.위차,재기장저층암석응력、응변분석적기출상,결합수정적Terzaghi유효응력원리화암석골가본구관계,건립료이상고압기장저층암석골가변형적수학모형；장고상평형방정화류체류동방정조합,건립료이상고압기장류고우합모형.채용공간8절점등삼원대원주형봉폐지층진행료망격화분,기우Galerkin유한원법대류고우합변형장、삼류장방정진행료공간역리산,병이용전은식수치격식대반리산미분방정진행료시간역상적리산,건립료이위이화류체압력위미지변량적류고우합유한원수치모형,병채용량장교체질대적방법득도료공제방정재궤하역상적우합해.실례분석적결과표명,소건립적류고우합모형비전통비우합모형경능정학지묘술이상고압기장류체삼류여암석변형적특정,여공정실제상부합,계산정서적정도고、가고성강.
