含CO2火山岩气藏高速紊流数值模拟与影响分析

"考虑高速紊流的含CO2火山岩气藏数值模拟* (2011年)" 在本文中，作者探讨了含CO2火山岩气藏中的高速紊流现象及其对气藏性能的影响。火山岩气藏由于其特殊的地质结构，常常伴有裂缝发育，这些裂缝内部的流体流动可能会呈现非达西紊流状态，这与常规气藏的单一介质、达西渗流理论不相符。为了更准确地理解和模拟这种复杂情况，作者进行了深入研究。 首先，通过对含CO2火山岩气藏的流态实验分析，研究人员基于渗流力学的基本原理，构建了一个双介质气、水两相渗流的数学模型。在这个模型中，天然气的渗流特性被描述为符合Forchheimer二项式方程，这是处理非线性渗流问题的一个常见方法，它可以更好地描述高速流动时的阻力效应。 接下来，作者运用有限差分方法对构建的数学模型进行了数值求解。通过这种方式，可以解决复杂的多相流问题，并预测不同工况下的气藏动态行为。在实际应用中，他们使用了长岭气田的单井资料进行数值模拟，以验证模型的有效性和实用性。 数值模拟结果显示，考虑裂缝内的高速紊流对气藏性能有显著影响。具体来说，当考虑紊流效应时，气藏的稳产时间会缩短，预测期内的采出程度降低。随着生产压差的增大，高速紊流的影响也相应增强，但当压差达到8.9 MPa之后，影响程度逐渐减小。例如，在生产压差为6.65 MPa时，预测期末的采出程度相比未考虑紊流的情况降低了1.17%。 这些发现强调了在裂缝性火山岩气藏开发过程中，必须充分考虑高速紊流的影响。考虑到这种影响，可以更准确地预测气藏的开发指标，优化生产策略，从而提高气藏的经济性和可持续性。因此，对于类似气藏的开发，应当采用能捕捉非达西紊流效应的数值模拟方法，以便更好地指导现场作业。 关键词: 大山岩气藏, 高速紊流, 非达西效应, 数值模拟, 生产开发指标