弹性油藏中多相渗流的流－固－热耦合数学模型.pdf

第卷第期大庆石油地质与开发．．．．．年月··文章编号：—弹性油藏中多相渗流的流一固一热耦合数学模型王自明杜志敏西南石油学院四川南充摘要：基于对油藏中三大物理场流体力场、固体力场及温度场的系统分析综合运用渗流力学、岩石力学、热力学理论建立了一个全新的油藏渗流的流一固一热耦合模型。该模型假设岩石骨架是可变形的油藏内热量按热力学定律自由传递孔隙流体压力和热应力会导致岩石骨架的变形；反之岩石骨架的变形又会导致储渗特性和孔隙流体压力的改变还会导致温度场的改变。建立了安全耦合的流体渗流方程、岩石变形方程和温度场方程三者之间互含耦合项互不独立只能联立求解。给出了模型的数值求解思路。该文所建立的模型实现了油藏中渗流、变形、变温三者间真正意义上的耦合较之已有的油藏渗流模型更能反映油藏的实际是对油藏传统渗流理论和流固耦合力学理论的发展能广泛运用于石油工程许多领域该模型同时也为编制流一固一耦合应用软件提供了理论依据。关键词：油藏；弹性介质；温度场；渗流；流一固一热耦合；数学模型中图分类号：文献标识码：传统的油藏渗流理论没有考虑流体渗流与岩石变与变温耦合起来；以用有效应力表示的热弹性应力一形之间的相互作用也没有考虑油藏内温度场的变化应变关系将渗流、变形、变温耦合起来建立起反映与岩石变形之间的相互作用。但事实上岩石骨架是可油藏实际的流一固一热耦合模型。变形的油藏内温度场是可变化的岩石骨架的变形、体积变化以及温度场的变化会导致渗透率、孔隙考虑岩石变形影响时的流体渗流方程度等储渗特性的变化并影响流体渗流所以基于传统