弹性油藏中多相渗流的流-固-热耦合数学模型

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-固-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-固-耦合应用软件提供了理论依据.