考虑气水两相流固耦合下可燃冰降压分解对井壁稳定性影响 |
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引用本文: | 张玉,李建威,畅元江,李昊,李大勇.考虑气水两相流固耦合下可燃冰降压分解对井壁稳定性影响[J].中国石油大学学报(自然科学版),2023(1):148-155. |
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作者姓名: | 张玉 李建威 畅元江 李昊 李大勇 |
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作者单位: | 1. 中国石油大学(华东)储运与建筑工程学院;2. 中国石油大学(华东)机电工程学院;3. 中国石油大学(华东)石油工程学院 |
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基金项目: | 国家自然科学基金项目(51890914,52179119);;山东省自然科学基金项目(ZR2019MEEO01); |
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摘 要: | 海域可燃冰常赋存于低温高压深水浅层松散沉积物中,起胶结和骨架支撑作用;可燃冰分解相变,引起储层渗透率改变,直接影响气水两相流体的渗流特征与热质传递,制约可燃冰的持续分解;同时可燃冰的分解会降低含可燃冰沉积物储层的抗剪强度和承载力,降低井壁稳定性。考虑可燃冰分解相变、传热传质和气水两相渗流过程,基于流固耦合渗流理论,建立描述含相态变化的可燃冰降压开采热-流-固(T-H-M)耦合模型,对可燃冰储层降压开采气水两相流动规律、孔隙度和渗透率等物性参数演化规律进行描述,并对井壁稳定性进行研究。结果表明:随着可燃冰的分解,甲烷气体饱和度较水饱和度明显增大,井周气体饱和度明显高于水饱和度;储层发生塑性屈服后,塑性区内渗透率和有效孔隙度显著增大,而弹性模量和黏聚力大幅度减小;开采时间越长,生产压差越大,储层塑性屈服区域越大,井壁稳定性越差。
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关 键 词: | 可燃冰 降压开采 气水两相流 物性参数 井壁稳定性 |
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