油藏渗流过程中孔隙弹性模型的分析与修正
渗流的基本原理和规律
渗流的基本原理和规律
四、渗流力学课的特点
• 渗流力学是研究油、气、水在油层中的运动形态和运动规律的 科学。
• 由于油层深埋在地下几千米处，看不见，摸不着，形式多样， 结构复杂，故渗流力学的研究以实验为基础，数学为手段。
渗流的基本原理和规律
一、力学分析
• 油、气、水在岩石中流动，必须要有力的作用
1.流体的重力和重力势能
流体由地球吸引受重力，和其相对位置联系起来，则表现
为重力势能，用压力表示：
Pz—表示重力势能的压力，Pa；
Pz gz
ρ—流体密度，g/cm3； z—相对位置高差，m；
g—重力加速度，m/s2。
渗流的基本原理和规律
• 油气层的概念 • 油藏类型 • 多孔介质
渗流的基本原理和规律
一、油气层的概念
• 油气层是油气储集的场所和流动空间，在其中油气水构成 一个统一的水动力学系统，包括含油区、含水区、含气区 及它们的过渡带。
• 在一个地质构造中流体是相互制约、相互作用的，每一局 部地区的变化都会影响到整体。
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三、驱动类型
驱动类型不同油藏的开采特征就不同，故鉴别油藏 的驱动类型对油气田开发有重要意义。几个重要的开发指 标：
地层压力：油藏地层孔隙中流体的压力，也称油藏 压力，记为Pe；
井底压力：油井正常生产时在生产井底测得的压力， 也称流压，记为Pwf；
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五、本课层物理
渗流力学
油藏工程 采油工程 数值模拟 试井分析 提高采收率原理 油藏保护
渗流的基本原理和规律
六、主要参考书
渗流模型在地下油藏开发策略
渗流模型在地下油藏开发策略一、渗流模型在地下油藏开发中的概述渗流模型是研究地下油藏流体流动特性的重要工具，它对于理解油藏的物理特性、预测油藏开发过程中的动态变化以及制定有效的开发策略至关重要。
地下油藏是一个复杂的多孔介质系统，其中包含着石油、天然气和水等流体。
这些流体在地下油藏中通过多孔介质的孔隙和裂缝进行流动，其流动行为受到多种因素的影响，包括流体性质、岩石特性、地层压力和温度等。
1.1 渗流模型的基础概念渗流模型基于流体力学和多孔介质理论，它模拟了流体在地下油藏中的流动过程。
模型通常包括连续性方程、动量守恒方程和能量守恒方程，这些方程描述了流体的流动、压力分布和温度变化。
渗流模型可以是确定性的，也可以是随机的，取决于油藏参数的确定性和不确定性。
1.2 渗流模型的分类渗流模型可以根据其复杂性和应用范围被分为不同的类型。
例如，简单的线性渗流模型适用于单相流动和均质油藏，而复杂的非线性模型则适用于多相流动和非均质油藏。
此外，还有基于物理实验的实验模型和基于数值模拟的计算模型。
二、渗流模型在地下油藏开发策略中的应用渗流模型在地下油藏开发策略中的应用广泛，它可以帮助工程师和地质学家评估油藏的开发潜力，优化生产计划，并预测油藏的未来表现。
2.1 油藏评估与预测渗流模型是评估油藏潜力和预测油藏表现的重要手段。
通过对油藏的地质结构、流体性质和生产历史进行建模，可以预测油藏的产量、压力和流体分布随时间的变化。
这些预测对于制定开发计划和调整生产策略至关重要。
2.2 开发策略优化渗流模型可以用于优化油藏的开发策略。
通过模拟不同的开发方案，如注水、注气、提高采收率技术等，可以评估各种方案的经济效益和环境影响。
模型结果可以帮助决策者选择最佳的开发方案。
2.3 风险管理在地下油藏开发过程中，存在多种不确定性因素，如油藏的非均质性、流体的复杂流动行为等。
渗流模型可以帮助识别和管理这些风险，通过模拟不同的风险情景，评估其对油藏开发的影响。
低渗透油藏研究方法
低渗透油藏研究方法
低渗透油藏研究方法主要包括以下几个方面：
1. 岩心分析：通过对低渗透油藏的岩心样品进行物性测定和孔隙结构分析，了解岩石孔隙度、渗透率、孔隙结构和孔喉半径等岩石物性参数，为油藏评价和开发提供依据。
2. 流体性质测试：通过实验室测试方法，分析低渗透油藏中的原油和水的物化性质，包括密度、粘度、表面张力等，以了解流体性质对渗流规律的影响。
3. 渗流实验：通过构建低渗透油藏模型，开展渗透率测定实验和渗流规律研究，分析渗流行为和剖面规律，为油藏开发提供渗流参数参考。
4. 数值模拟：基于渗流理论和物理模型，利用计算机软件开展数值模拟，模拟低渗透油藏中的渗流过程，预测油藏动态和评估开发效果。
5. 改造技术：通过改变油藏的物性和渗透性，采用各种改造技术，如酸化、水力压裂、低渗透增产技术等，提高低渗透油藏的开发效果。
总之，低渗透油藏的研究方法主要涉及岩心分析、流体性质测试、渗流实验、数值模拟和改造技术等方面，从不同角度对油藏的物性、流体性质、渗流规律和开
发效果进行研究，为低渗透油藏的开发提供科学依据。
多孔介质流体力学研究中的孔隙结构分析
多孔介质流体力学研究中的孔隙结构分析引言多孔介质是指由固体颗粒或纤维构成的空隙结构体系，其空隙可以充满流体。
多孔介质流体力学研究中，孔隙结构的分析是其中关键的一步。
了解孔隙结构对于理解多孔介质的渗流特性、质量传递和物质运输等过程至关重要。
本文将介绍多孔介质流体力学研究中孔隙结构分析的方法和应用。
孔隙结构分析的方法显微观方法显微观方法是通过显微镜观察多孔介质的孔隙结构。
常用的方法包括：•光学显微镜：利用光学原理观察多孔介质的孔隙结构。
可以通过调节显微镜的放大倍数和焦距来观察不同尺寸的孔隙。
但由于光学显微镜的分辨率有限，无法观察到非常小的孔隙。
•电子显微镜：利用电子束取代光束，可以大大提高分辨率，观察到更小尺寸的孔隙。
常用的电子显微镜包括扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）。
这些显微镜可以提供更详细的孔隙结构信息。
实验测量方法实验测量方法通过测量多孔介质的物理性质来推断孔隙结构。
常用的方法包括：•孔隙度测量：通过测量多孔介质的总体积和固体体积，计算出孔隙度。
孔隙度可以反映多孔介质中空隙的分布和大小。
•孔径分布测量：通过测量多孔介质中孔隙的大小来获得孔径分布信息。
常用的方法包括压汞法、气体吸附法和气体渗透法等。
•渗透试验：通过测量多孔介质中流体的渗透性来推断孔隙结构。
渗透试验可以通过测量渗透率、渗透系数和渗透曲线等参数来获得孔隙结构信息。
数值模拟方法数值模拟方法通过建立多孔介质的数学模型，利用计算机模拟多孔介质中流体的流动过程，从而获得孔隙结构信息。
常用的方法包括：•有限元法：将多孔介质划分为有限个单元，通过求解离散化的数学模型，模拟多孔介质中流体的流动过程。
可以获得孔隙结构中的流体压力、渗透率和速度分布等信息。
•边界元法：将多孔介质分为固体边界和流体域，通过求解边界上的边界积分方程，模拟多孔介质中流体的流动过程。
可以获得孔隙结构中的流体速度和应力分布等信息。
•lattice Boltzmann法：利用分子动力学方法和离散速度模型，在多孔介质中模拟流体的微观流动。
稠油热化学驱渗流数学模型及数值模拟研究
稠油热化学驱渗流数学模型及数值模拟探究摘要：稠油热化学驱(EOR)是一种有效的油藏采收技术，能够提高采油率和油藏储量。
本文以一种典型的稠油储层为例，建立了一种相应的热化学驱数学模型。
其中，思量了非等温效应、非等扩散效应和相变效应等因素。
数值模拟结果表明：相比于其他驱油方法，稠油热化学驱(EOR)对于提高采收率和降低粘度有着明显的效果。
通过对不同操作参数的敏感性分析，得出了最佳的操作条件和对采集效果的影响。
因此，本文对于稠油储层的开发和利用有着重要的意义。
关键词：稠油热化学驱、数学模型、数值模拟、采收率、操作参数。
引言：稠油是指黏度较高的重质原油，通常在5000 mPa.s以上，通常是由硫、氧和氮等非烃类物质引起的。
稠油储层的主要特点是孔隙度低、渗透率小、黏度大等。
为了提高稠油油藏采收率和油藏储量，需要接受一些有效的采收技术。
在不同的储层状况下，选择不同的采收技术分外重要。
稠油热化学驱(EOR)是一种有效的油藏采收技术，可以通过往储层注入热和化学物质来改善油藏的物理和化学特性，提高采油率和油藏储量。
本文的目标是建立一种数学模型来描述稠油热化学驱(EOR)过程，并进行数值模拟。
同时，本文通过对不同操作参数的敏感性分析，得出最佳的操作条件和对采集效果的影响。
模型：稠油热化学驱(EOR)是一个复杂的物理、化学和流淌过程，涉及到多个因素。
因此，建立一个综合思量了多种因素的数学模型分外重要。
在本文中，我们思量以下因素：1.热效应热效应是稠油热化学驱(EOR)的基本机理之一。
在注入高温液体后，油藏的温度会提高。
然后，由于油的黏度随温度提高而降低，油的流淌性得到提高，从而提高了采收率。
因此，我们思量不等温条件下的质量守恒方程和能量守恒方程来描述稠油油藏的流淌和热传递过程。
$$\begin{aligned} \frac{\partial \rho}{\partialt}+\nabla \cdot(\rho \mathbf{u}) &=0 (1) \\ \rho_{f} C_{p f} \frac{\partial T}{\partial t} &=\nabla\cdot(\lambda \nabla T)+H_{r e s}+Q-\rho C_{p f} u_{i} \frac{\partial T}{\partial x_{i}} (2) \\ \rho C_{pf}u&=-k \nabla p+\rho g+\mu \nabla^{2} u (3)\end{aligned}$$其中，(1)式为质量守恒方程，$\rho$为密度，$\mathbf{u}$为速度。
《油藏工程》选择判断 (1)
单选题 (共20道题)1.（2.5分）油田的勘探开发过程大体可以分为几个阶段？A、2个B、3个C、4个D、5个我的答案：B此题得分：2.5分2.（2.5分）二次采油主要采取的注水方式为：A、切割注水B、边缘注水C、环装注水D、面积注水我的答案：D此题得分：2.5分3.（2.5分）均匀井网内，在连接注水井和生产井的直线上：A、压力梯度最小B、压力梯度最大C、压力梯度为0D、渗透率最大我的答案：B此题得分：2.5分4.（2.5分）流度比为20时，以下哪种布井系统的井网波及系数最高？A、反七点系统B、反九点系统C、五点系统D、直线系统我的答案：A此题得分：2.5分5.（2.5分）当产液吸水指数比为4时，较好的油水井数比可能为：A、0.2B、0.3C、0.5D、0.8我的答案：C此题得分：2.5分6.（2.5分）下列哪项内容不是传统油藏描述的主要部分？A、盖层岩石的封堵性B、储层构造C、储层物性的空间分布D、储层流体的分布及性质2/37页我的答案：A此题得分：2.5分7.（2.5分）复杂断块油田勘探开发难度大的主要原因是：A、多分布于边远地区B、油藏埋深较大C、常规的详探井网难以探明油藏情况D、断块较大我的答案：C此题得分：2.5分8.（2.5分）断块油田的主力含油层系通常为：A、紧邻较大断层附近的砂岩发育层段B、紧靠在区域性盖层下面的泥岩发育层段C、紧邻较大断层附近的泥岩发育层段D、紧靠在区域性盖层下面的砂岩发育层段我的答案：D此题得分：2.5分9.（2.5分）对于小断块油藏，一般为了形成“一注一采”关系，井网应设置为：A、500m三角形井网B、300m井网局部加密C、300m三角形井网D、按通常的详探井布置即可我的答案：B此题得分：2.5分10.（2.5分）储层岩石的应力-应变曲线为直线时，表明岩石处于：A、弹塑性变形阶段B、塑性变形阶段C、弹性变形阶段D、粘弹性变形阶段我的答案：C此题得分：2.5分11.（2.5分）井底压力先降低再恢复到初始值的过程中：A、岩石发生了弹性变化B、井的产量会下降C、孔隙度一定不能恢复D、渗透率先降低再升高到初始值我的答案：B此题得分：2.5分12.（2.5分）在油田详探阶段一个重要的工作是：A、打资料井B、查明地域地质条件C、部署基础井网D、圈定含油边界我的答案：A此题得分：2.5分13.（2.5分）油井的产量为合理产量意味着：A、渗透率保持不变B、再进一步增大压差产量将立刻减小C、储层岩石一定处于弹性变形阶段D、生产压差略低于极限压差我的答案：D此题得分：2.5分14.（2.5分）凝析气田在原始油层条件下呈现什么状态？A、油水两相B、油气水三相C、气相单相D、油气两相我的答案：C此题得分：2.5分15.（2.5分）当油藏压力降至饱和压力以下时出现的驱动方式为：A、气压驱动B、溶解气驱C、水压驱动D、润湿驱动我的答案：B此题得分：2.5分16.（2.5分）可以将注水开发看成是哪种驱动方式？A、溶解气驱B、弹性水驱C、刚性气驱D、刚性水驱我的答案：D此题得分：2.5分17.（2.5分）弹性气驱油藏开采到一定阶段将转变为哪种驱动方式？A、刚性气驱B、溶解气驱C、刚性水驱D、弹性驱动我的答案：B此题得分：2.5分18.（2.5分）刚性水驱油藏开采过程中：A、油藏压力不变，产液量不变B、油藏压力不变，产油量不变C、油藏压力变小，产液量变小D、油藏压力变小，产油量变小我的答案：A此题得分：2.5分19.（2.5分）划分开发层系时，各层系间应：A、特性相近B、纵向距离相近C、储量相近D、具有良好的隔层我的答案：D此题得分：2.5分20.（2.5分）对于地饱压差较大，天然能量较充足的油田，较合适的注水时间是：A、什么时候都可以B、早期注水C、中期注水D、晚期注水我的答案：C此题得分：2.5分多选题 (共10道题)21.（2.5分）试油资料主要包括：A、产量数据B、压力数据C、物性资料D、温度数据我的答案：ABCD此题得分：2.5分22.（2.5分）出现哪些情况将考虑对油气田进行驱动方式调整？A、采油速度较快，油藏压力迅速降低B、在初始开发方案下发现层间干扰严重C、开发井数目远未达到计划时，产量不随井数明显增加D、油田出现水窜我的答案：BCD此题得分：0.0分23.（2.5分）哪些是开辟生产试验区应遵循的原则？A、位置和范围应具有一定的代表性B、应具有足够连通性连接整个油田C、有一定的生产规模D、尽可能考虑地面建设我的答案：ACD此题得分：2.5分24.（2.5分）利用容积法计算油田地质储量时不需要知道：A、含油体积B、渗透率C、原始的原油体积系数D、地应力大小我的答案：BD此题得分：2.5分25.（2.5分）如果高渗透层和低渗透层合采，存在的问题是：A、由于低渗透层的油流阻力大，生产能力往往受到限制B、高渗透层过早水淹或水窜，将会形成强水洗带（或大孔道）C、低压层往往不出油D、高压层的流体有可能会窜入低压层我的答案：AB此题得分：2.5分26.（2.5分）性质相近的油层除了沉积条件以及渗透率相近外，一般还有哪些主要体现：A、组成层系的基本单元内油层的分布面积接近B、层内非均质程度相近C、不同油层储量相近D、各主要油砂体的几何形态及分布状态相差不大我的答案：CD此题得分：0.0分27.（2.5分）油田注水时机的确定主要需考虑哪些因素？A、油田天然能量大小B、产量要求C、开采方式D、气候状况，特别是降水情况我的答案：ABC此题得分：2.5分28.（2.5分）油藏描述包括几大部分？A、矿场机械的分布位置B、储层物性的空间分布C、储层构造特征形态D、储层流体的分布和性质我的答案：BCD此题得分：2.5分29.（2.5分）断块油田油层分布的特点通常有：A、含油层系多B、单套层系连片含油面积不大C、主力含油层系突出D、不同区块含油层系不同我的答案：ABCD此题得分：2.5分30.（2.5分）弹塑性油藏的开采原则有：A、保持一定的油层压力，使渗透率不发生明显下降B、生产压差合理C、小压差试油D、控制井底压力保护套管我的答案：ABCD此题得分：2.5分判断题 (共10道题)31.（2.5分）做完地震细测和打详探资料井后，油田即可正式投入开发。
油田油藏开发中后期的精细地质模型分析与研究
油田油藏开发中后期的精细地质模型分析与研究摘要：我国目前已经进入到了油田油藏开发的过程中，经过长期的油田油藏开发经验，已经积累出了丰富的中后期开发经验，因此具备了大量的技术措施以及资源，从而在整体水平上也占据着较高的水平。
但是因为油藏的储存设备以及规模比较小，所以对于油藏的研究相对来说也比较小，与先进国家的油田油藏开发技术的差距比较大。
总之，我们需要从实际的生产形势出发，不断加强油田油藏的开发分析以及研究，争取达到最大限度的提升开发生产力的效果。
最近几年来，油田油藏开发中后期的核心工作主要是重建地质模型。
本文主要内容是针对油田油藏开发过程中精细地质模型的详细阐述。
关键词：数值模拟开发中后期地质模型一、中后期的精细地质定义以及主要任务油田油藏开发之后，对着油田油藏的开发程度不断加深以及油田生产的动态资料不断进行精细地质的描述分析，并且不断的使油田油藏储层的精细地质模型完善。
这一完善的过程就是油田油藏开发中后期精细地质模型定义的描述。
在油田油藏开发中后期阶段的主要任务划分如下：（1）油田油藏开发中期主要是油田油藏开发主体的阶段。
一般情况下，该开发阶段可以采出可采储量的百分之五十以上。
在油田油藏的开发中期，精细地质模型的描述主要是为了描述储层与层间以及平面之间的变化规律，从而可以认识油田油藏开发过程中的油藏储量情况、水驱受效、可采储量测算、水驱的控制程度、可采储量的潜力大小以及水淹的状况等等，从而可以为油井的布局以及全部储层的调整提供精细地质的依据。
（2）在油田油藏的开发后期是处于高含水量以及高采出程度的阶段。
在这一开发阶段中，精细地质模型描述的主要任务是分析和研究该开发阶段的流动单元之间的对比以及划分、油田储层内的微观物质的水淹状态以及低阻层。
通过结合油田油藏的开发过程中生产动态的研究和分析以及油藏的精细地质模型的拟合化得剩余空间分布，从而建立油田油藏开发过程中，油藏的预测地质模型。
这样可以综合调整油田油藏的开发情况，增大开发的可采储量，从而可以进一步提高可采收率，提供精细地质的依据。
致密油储层特征及孔隙评价方法研究综述
致密油储层特征及孔隙评价方法研究综述致密油储层是近年来发展迅速的油气藏类型，它可以大大提高我国石油、天然气收集和开发的技术和经济效益。
近年来，致密油储层成为国内外学者研究热点，受到了产业界和学术界的广泛关注。
随着致密油储层的识别、开发技术、开发要素和评价技术的不断深入研究，致密油储层的开发和利用水平也得到了显著提高。
致密油储层是特殊的碳酸盐岩储集层，它不仅具有高度统一的构造形态，而且具有较小的孔隙尺寸和孔隙度。
这些特性使其具有独特的物性和流体动态性质，同时也使得致密油储层的识别和评价变得更加复杂。
首先，由于致密油储层相对较小的孔隙尺寸和孔隙度，致密油储层的识别和评价技术涉及到孔隙性质的识别和表征。
孔隙性质包括孔隙面积、孔隙度、孔隙体积、渗透率等，这是致密油储层开发的基本参数，因此这些参数的建立以及测量是识别致密油储层的基础。
为此，所开发的技术有混凝土内孔隙测量、模型造模等。
其次，致密油储层具有较大的非均质性，非均质性特征可以用来表征渗流性质，从而对储层性质和开发可行性进行评价。
与此相关的技术有渗流和流动模拟技术、电法测量技术、SEM等介质性质测量技术、识别和评价新技术等。
最后，致密油储层物理性质的表征也很重要，它主要包括温度、岩石密度、岩石抗压强度、重力势能等。
这些参数是致密油储层的开发可行性判断的重要参数，因此对它们的测量和评价是非常必要的。
相关技术有重力探测技术、核磁共振技术等。
总之，致密油储层特征及孔隙评价方法研究已逐渐成为重要的学术研究课题，已开发出许多科学有效的识别和评价方法。
如今，已经涉及到孔隙特征表征技术、非均质性特征识别技术、物理性质表征技术等多个方面，有助于更好地了解致密油储层的特征，为致密油储层的开发提供有力的技术支持。
致密油储层的开发要求我们从深入地理、地质、物理和流体动力学几个方面来综合考虑，并借助多种科学有效的技术手段进行开发与评价。
这样，才能够最大限度地发挥致密油储层的资源潜力，为我国石油和天然气资源的开发利用提供技术支持。
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2017年第41卷第3期中国石油大学学报（自然科学版）Journal of China University of PetroleumVol.41 No. 3摇Jun. 2017文章编号：1673-5005(2017)03-0114鄄08 doi:10. 3969/j. issn. 1673-5005. 2017. 03.014油藏渗流过程中孔隙弹性模型的分析与修正郑黎明u，刘静\蒲春生\张磊\徐加祥\李悦静1(1.中国石油大学石油工程学院，山东青岛266580; 2.燕山大学车辆与能源学院，河北秦皇岛066004)摘要:将油藏宏观渗流场与弹性波场耦合，改进孔隙弹性模型控制方程，揭示低频波动采油技术的动力学作用原理。
基于低频波动采油试验机制、Biot理论模型，通过区分低渗开发储层波动采油应用时的流体渗流状态、弹性波传播方向与经典孔隙介质弹性波传播理论模型的差异，并考虑持续变化的压力对耦合物性参数的影响，建立饱和单相渗流流体孔隙介质弹性波传播理论模型，对孔隙介质弹性波传播理论模型的流体耦合运动方程、状态方程（包括骨架孔隙度和流体黏度变化）、边界初始条件进行修正，给出修正模型的计算流程，并利用算例分析验证修正模型的适用性。
结果表明，低渗储层低频波作用关于孔渗的敏感性变化规律与常规试验认识一致，低频波动采油效果在低孔、低渗储层中具有较好的适用性，增渗、增压效果明显，说明修正模型揭示低频波动采油机制具有有效性。
关键词:油藏；渗流；孔隙介质；低频波动采油技术；波动方程中图分类号:TU 45 文献标志码:A引用格式:郑黎明，刘静，蒲春生，等.油藏渗流过程中孔隙弹性模型的分析与修正[J].中国石油大学学报（自然科学 版），2017,41⑶：114-121.ZHENG Liming，LIU Jing，PU Chunsheng，et al. Analysis and modification of Biot poro-elastic theor^f for application in flow modeling of oil reser^^oirs[ J]. Journal of China University of Petroleum( Edition of Natural Science)，2017,41(3) :114-121. Analysis and modification of Biot poro-elastic theory for applicationin flow modeling of oil reservoirsZHENG Liming1，2，LIU Jing1，PU Chunsheng1，ZHANG Lei1，XU Jiaxiang1，LI Yuejing1(1. School of Petroleum Engineering in China University of Petroleum,，Qingdao 266580，China；2. College of Vehicles and Energy of Yanshan University，Qinhuangdao 066004，China)Abstract: A poro-elastic model can be derived for flow modeling in porous media of oil reser^^oirs，in which the Darcy flow in porous media and the elastic wave theor^^ are considered in the process of oil production assisted by a low frequency vibration technique. A general poro-elastic model for fluid flow and wave propagation in porous media saturated with single-phase fluid was established in combining different mechanisms and considering various factors，including the oil extraction mechanism via low frequency vibration technology and the Biot poro-elastic model. In the new model the coupling flow equation，the state equation of porosity and oil viscosity under low-frequency vibration，and specifi conditions were improved. The solution of the new poro-elastic model was described and the use of the model was verified in a case study. The simulation results show that an increase of pressure in the middle of the rock and the flow rate at the inlet induced by vibration can be identified，which is in line with the observation in laboratory experiments. The low frequency vibration oil extraction technology can improve oil recovery in low porosity and permeability reservoirs. The modified model can lay foundation for the establishment of a general poro-elastic model for multi-phase flows.Keywords: oil reservoir; flow in porous media; porous media；low frequency vibration oil extraction technology; improved wave equation收稿日期:2016-08-23基金项目：国家自然科学基金项目（51274229);中央高校基本科研业务费专项（16CX02020A)作者简介：郑黎明（1989-),男，博士研究生，研究方向为复杂油气藏物理-化学强化开采理论。
E-m ail:zheng_liming_happy@ 通讯作者:刘静（1982-),女，讲师，博士，研究方向为复杂油气藏物理-化学强化采油技术。
E-m ail:liujing4522009@。
第41卷第3期郑黎明，等：油藏渗流过程中孔隙弹性模型的分析与修正•115•弹性波传播在勘探、土木、采矿、石油开发等工 程中广泛存在[14]，通过孔隙介质弹性波传播理论, 研究人员开展了波速耗散、位移-压力动力响应和 相界面处波能量分布分析。
由于应用于静态油藏或 开发前期，常规孔隙介质弹性波传播模型多假设岩 土初始时刻饱和静止流体、波诱导渗流满足达西流 动。
然而,油气田开发中低频波动采油[56]同时涉及 弹性波传播与油藏宏观达西（或非达西）渗流，宏观 渗流对弹性波传播、波诱导渗流效果均会产生影响[7—9];目前开展的试验或半定量研究[1°—13],由于对 流固耦合作用考虑不充分，难以有效揭示低频波动 采油具体动力学作用原理。
将孔隙介质弹性波传播 理论拓展至储层开发过程进行动力学分析时，有必 要考虑低频波动采油技术采油工艺背景以及宏观渗 流场对物性的耦合影响，须对数学模型进行修正。
笔者通过对比油藏开发中波动耦合渗流场与地质工 程弹性波传播问题的差异,对流体耦合运动方程、初 始边界条件、骨架物性方程、流体物性方程等分别进 行修正，得到饱和单相渗流流体孔隙介质弹性波传 播理论模型，然后通过实例计算，分析修正后孔隙介 质弹性波传播理论模型的物性变化，说明模型研究 和求解方法的有效性。
1模型及研究要素的区别Biot提出了经典的低频弹性波作用下均质、各 向同性孔隙介质弹性波传播理论[14]，当忽略耦合质 量对流体的作用时,Zienkiewicz[15]对流固控制方程 进行了改进，滋塄2u+grad[(滋+姿+琢2M)塄•u+aM塄•w]+P^S= pU+pfW，(1)-gradjpf+pfbF= grad(aM V•u+M塄•w)+pfbF=p f〔U+W)+Z w，(2) w i，i+着i，i+渍Pf/Kf+ (1-渍)A/KS-滓j o/3Ks=0•(3)流、固相连续性方程如式（4)所示，当Ks邛肄（该忽 略对土体是合理假设）时，整体连续性方程简化为 式⑶，dPf/pf= dPf/Kf，(1-^)dPs=籽^(琢-1)de+Q^dpf，⑷V•u+ V•w+K渍鄣P^ = 0.(5)Kf at式中,u和w分别为固体位移和流体相对位移;e为岩石的体积应变；着为流体的胀缩率;p为流体压力;b为耗散系数,b=浊渍2/k;滓yo为有效应力；b s和 \分别为作用在单位体积介质和流体上的体力加 速度;P i、Ps和P分别为流体、岩石骨架和多孔介质 的密度，p=渍pf+ (1-渍)p s;浊为流体的黏性系数;渍为 多孔介质的孔隙度;k为多孔介质的渗透率;1/Q(.为 Biot引入的流固间耦合关系参数，1/Qc = (a-渍）/ K s;A和/滋为拉梅系数,A=K h-|滋，/滋= G;a和M为Biot系数;K s、K f、Kh和G分别为（加套压缩性试验 中）岩石、流体、（加套压缩性试验中）骨架的体积模 量和骨架的剪切模量。
初始边界条件:压力边界p f(r，t)祝=/,，位移边 界u(r，t)r=f2,应力边界滓j(M)祝=/3,初始时 刻 u(r，t)t=0=f4。
基于低频波动采油技术作用机制，对比与常规 孔隙介质弹性波传播理论的区别，围绕控制方程、边 界初始条件、物性参数等要素对渗流介质弹性波传 播理论模型进行改进。
1.1初始边界条件对于震源位于深部层位的常规岩土动力学分析 或地震勘探情形，横向边界可为渗透性边界，上部和 下部边界不可渗透，震源位于井筒内部，弹性波倾斜 入射后于上部和下部边界反射、透射，直至到达检波 器，多孔介质发生小变形;对于震源位于地面或浅部 层位的岩土动力学分析情形，浅上部地表、流固耦合 接触面、横向边界均可为渗透性边界,下部边界多为 不可渗透边界，震源位于上部地表，弹性波传播方向 垂向于地表或倾斜入射后于下部边界反射、透射、吸 收，多孔介质发生小变形或大变形。