流固热耦合作用下随钻地层测试数值模拟研究
编号:1917
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更新:2023-04-10 22:16:52 浏览:288次
口头报告
摘要
地层压力是油气钻采、科学钻探、深地探测工程最为重要的基础参数之一。常规地层压力获取方法主要包括测井解释法、地震波法、Dc指数法、常规完井测试、钻杆中途测试、电缆地层测试和随钻地层测试等,随钻地层测试技术可以在钻井作业暂停期间开展地层动态测试,通过不稳定渗流理论解释得到地层压力、地层流度和渗透率等重要参数,是地层压力测量精度最高的方法之一。但是,随钻地层测试时间短、抽吸地层流体少,抽吸测试压降在井周地层中的波及范围较小,导致钻井井筒-地层耦合环境对随钻地层测试的影响较大。为此,考虑钻开地层形成井眼、井壁逐渐形成动态泥饼、钻井液滤液动态侵入和随钻地层测试等过程的综合影响,采用流固热多场耦合理论,建立了井筒-地层耦合环境下随钻地层测试数学模型,采用有限元理论推导了控制方程弱形式及有限元格式,采用COMSOL自定义PDE接口对模型进行有限元求解,并与经典解析模型进行对比初步检验了模型的正确性;其次,采用自主设计开发的随钻地层测试物理模拟实验装置,开展了不同渗透率、地层压力和抽吸速率条件下的随钻地层测试物模实验,并与有限元模拟结果进行了对比,验证了随钻地层测试数值模拟模型的准确性;最后,对比分析了不同耦合条件下的井周地层增压规律和随钻地层测试压力响应特征,分析了不同地层和抽吸参数对随钻地层测试压力响应的影响规律,并采用FRA方法反演了地层压力和流度参数。通过研究明确了井筒-地层耦合环境下多场耦合作用对随钻地层测试压力响应的影响规律,可用于指导随钻地层测试仪器的优化设计与系统开发,对于加速我国随钻地层测试仪器的研发具有积极作用和意义。
关键词
随钻地层测试;,地层压力,流固热耦合,压力响应,数值模拟,物模实验
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