致密气自扩散渗流模型

作者：金衍^*; 韦世明; 陈康平; 夏阳

来源：石油学报, 2020, 41(06): 737-744.

• 致密气
• 渗流机理
• 一次开采
• 可压缩流体N-S方程
• 自扩散
• 生产

致密气藏已经开始在世界上大规模开发,但其基本渗流机理尚不明确,现有渗流模型难以对生产数据进行完善的解释。笔者介绍并通过实例对Jin和Chen (2019)提出的新渗流模型及其适用性进行了研究。Jin和Chen从可压缩流体的N-S方程出发,基于Klainerman和Majda(1982)的小马赫数流动理论,利用渐近展开,多尺度分析和体积平均升尺度技巧,得到了时间尺度大于声波时间尺度时致密气藏一次开采油藏尺度下新的渗流方程。新的渗流方程反映了致密气藏一次开采完全是由气体的膨胀性驱动的物理本质,其扩散系数与孔隙度和气体黏度成正比,与气体密度成反比。通过实例对比自扩散模型与目前基于Darcy定律及其修正的渗流模型发现,Darcy渗流以及组合流动模型得到的气体产量仅在生产压差较小时才能与实际生产数据吻合,此时的产量较小;生产压差越大,Darcy渗流模型与实际生产数据偏差越大;而自扩散模型计算的产量能够较好地拟合实际生产数据。

• 单位
  中国石油大学（北京）; 油气资源与探测国家重点实验室