Introducere Ca o energie curată potențială, gazul natural ocupă o poziție importantă în procesul de tranziție energetică. Cu toate acestea, multe rezervoare naturale - gaze se confruntă cu apă - spargerea - prin apă sau probleme de inundații în timpul producției, formând o cantitate mare de apă sigilată cu apă care este dificil de extras, ceea ce duce la o scădere a capacității de producție a rezervoarelor de gaz. Apa fracturată - Rezervoarele de gaze sigilate au caracteristicile matricei scăzute - permeabilitatea rezervoarelor, eterogenitatea puternică și fracturile bine dezvoltate, iar procesele lor de desfacere sunt influențate de mai mulți factori. Prin urmare, este de o mare semnificație teoretică și practică să explorăm profund factorii de influență și legile de variație ale caracteristicilor de design în rezervoarele de gaz sigilate cu apă fracturată.
Se utilizează experimente de deschiderare în apă fracturată - Rezervoare de gaze sigilate Materiale și instrumente nuclee de gresie artificială, azot, apă de formare simulată, umectabilitate - agenți de inversare, etc. Temperatura experimentală este stabilită la 50 de grade. Presiunea de design - Procedura de experiment de testare a diferenței Include etape precum calibrarea volumului, prepararea sumei sigilate cu apă, controlul presiunii în fracturi și injecția sub presiune a gazului. Prin modificarea factorilor precum permeabilitatea miezului, lungimea de slug sigilată, presiunea în fracturi și umectabilitatea, sunt studiate legile de influență ale diferiților factori asupra diferenței de presiune de deschiderare. Teste de proprietate de interfață sub acțiunea de umectabilitate - agenți de inversare a surfactantului fluorocarbon este utilizat pentru a determina tensiunea interfeței de apă - apă și unghiul de contact la diferite concentrații, pentru a judeca efectul de îmbunătățire - îmbunătățirea agentului de umectabilitate - agent de inversare.
PORE - Simularea la scară a Deschizării în apă fracturată - Rezervoarele de gaz sigilate Ecuații de control Momentul - Ecuația de conservare (ecuația Navier - Stokes) și ecuația de conservare a masei (ecuația de continuitate) sunt utilizate pentru a descrie mișcarea fluidului. Interfață - Ecuația de urmărire Metoda de nivel - setat este utilizată pentru a urmări interfața cu gaz - apă pentru a simula mai exact comportamentul de flux cu două faze a gazului în timpul procesului de drenaj microscopic. Delimitarea și condițiile inițiale sunt propuse condiții ipotetice, iar suprafața de intrare din stânga - este setată ca faza gazoasă, iar suprafața de ieșire dreapta - este setată ca o graniță constantă - presiune etc., punând o bază pentru simularea microscopică de scurgere. Modelul stabilit bazat pe tehnologia de scanare CT, un model de pori cu trei dimensiuni ridicate de înaltă precizie este construit pentru a studia caracteristicile de scurgere a gazului - apă cu două faze și factorii cheie care afectează efectul de drenare a gazului.
Rezultatele și analiza discuției a factorilor de influență a descurajării diferenței de presiune Permeabilitate și a apei - gradul de etanșare Diferența de presiune de desfacere crește odată cu creșterea lungimii de bloc sigilate, iar cu cât este mai mică permeabilitatea, cu atât rata în creștere este mai rapidă. Acest lucru se datorează faptului că cu cât este mai mică permeabilitatea, cu atât dimensiunea porilor este mai mică și cu atât este mai mare rezistența capilară și gradientul de pornire a apei - faza de pornire. Presiunea în fracturi și apă - gradul de etanșare Diferența de presiune de desfacere crește odată cu creșterea presiunii în fracturi. În nucleele de permeabilitate scăzute, când crește lungimea de bloc sigilată cu apă, diferența de presiune de design crește cu o viteză mai rapidă. Acest lucru se datorează faptului că creșterea presiunii în fracturi va crește vâscozitatea gazelor, va crește raportul de mobilitate a gazului - apă, va face procesul de acționare a gazului - apă -apă mai aproape de piston - cum ar fi deplasarea și face ca descoperirea să fie mai dificilă. Concentrația de umectabilitate - agent de inversare Pe măsură ce concentrația de umectabilitate - agentul de inversare crește, tensiunea interfeței cu gaz - apă scade mai întâi rapid și apoi tinde treptat să fie stabilă, iar unghiul de contact al feliei de miez crește treptat. Wettability - agentul de inversare poate îmbunătăți umectabilitatea suprafeței gâtului porii de miez, poate reduce forța capilară, promovează gazul pentru a se rupe prin apă sigilată în apă în timpul procesului de apă - acționare - acționare, astfel încât să reducă diferența de presiune de desfacere. Cu toate acestea, reducerea diferenței de presiune de desfacere în nucleele de permeabilitate ridicate este mai semnificativă. Modelul de predicție a diferenței de presiune de deschiderare pentru gazul sigilat pe apă pe baza a 96 de grupuri de date experimentale, un model de predicție a diferenței de presiune de deschiderare sub influența mai multor factori este obținut prin utilizarea metodei multiple - regresie, iar acest model se poate potrivi bine datelor experimentale. Caracteristicile de influență ale diferiților factori asupra presiunii procesului de desfacere în fracturi Presiunea în fracturi are o influență importantă asupra vitezei de drenare a gazelor în porii matriceale și a eficienței de desfacere. Cu cât este mai mică presiunea de fractură, cu atât este mai rapid gazul - avansarea vitezei și cu atât mai evident fenomenul cu degetul frontal - capătul, ceea ce limitează eficiența microscopică a măturarii gazelor și duce la o scădere a eficienței descendenței. Concentrația de umectabilitate - agent de inversare Pe măsură ce concentrația de umectabilitate - agentul de inversare crește, intervalul de măturare a gazului - de acționare a apei și a timpului de apariție a gazului la capătul de ieșire mai întâi scade și apoi crește, iar eficiența de desfacere scade mai întâi și apoi crește. Acest lucru se datorează faptului că umectabilitatea peretelui porilor și a tensiunii interfeței cu apă - apă se schimbă simultan, ceea ce are o influență complexă asupra procesului de desfacere. Umectabilitate, umectabilitatea peretelui porilor are o influență mare asupra procesului de desfacere a gazului - injecției și distribuția microscopică a fluidelor. Porii hidrofili sunt propice pentru dezlegarea rapidă a rezervoarelor de gaz sigilate cu apă, dar eficiența microscopică de măturare a gazului este scăzută; Porii hidrofobi pot îmbunătăți eficiența microscopică a măturarii gazelor, iar eficiența de design este ridicată; Wettibilitatea neutră este între cele două. Tensiunea interfeței de gaz - apă Reducerea tensiunii interfeței de gaz - apă ajută la reducerea presiunii de design, promovează formarea rapidă a canalelor dominante în fază cu gaze, dar va reduce eficiența microscopică de măturare a gazului și va reduce ușor eficiența de desfacere.
Conclusions Through experimental and simulation studies, the influence laws of factors such as reservoir permeability, wettability, water - sealing degree, and fracture pressure on the unsealing pressure difference and the microscopic gas - drive drainage process in fractured water - sealed gas reservoirs are clarified, a prediction model of unsealing pressure difference is established, and the variation law of fluid microscopic distribution and the microscopic drainage characteristics during the unsealing process sunt dezvăluite. Concluziile specifice sunt următoarele: Diferența de presiune de desfacere este un indice important pentru evaluarea dificultății de a se dezlănțui în rezervoarele de gaze sigilate cu apă fracturată și permeabilitatea rezervorului, gradul de etanșare și presiunea de fractură sunt factorii cheie care afectează diferența de presiune. Modelul de predicție stabilit de presiune a presiunii de deschizătură poate prezice bine diferența de presiune de desfacere a rezervoarelor de gaz sigilate cu apă fracturată. Wettability - agentul de inversare poate îmbunătăți umectabilitatea peretelui poros - mediu, poate reduce tensiunea interfeței de apă cu gaz, să promoveze fluxul de gaz în mediul poros și să reducă diferența de presiune de desfacere. Cu toate acestea, pe măsură ce concentrația de umectabilitate - agentul de inversare crește, diferența de presiune de design mai întâi crește și apoi scade. Eficiența de desfacere este un indice important pentru evaluarea efectului de desfacere în rezervoarele de gaz sigilate cu apă fracturată, iar mecanismele de influență ale diferiților factori asupra diferenței de presiune de deschiderare și a eficienței de desfacere sunt diferite. Creșterea presiunii de fractură poate îmbunătăți eficiența de desfacere, creșterea concentrației de umectabilitate - agentul de inversare face ca eficiența de desfacere să scadă mai întâi și apoi să crească, transformarea umezibilității peretelui porilor de la hidrofilicitate până la hidrofobicitate poate îmbunătăți mult eficiența de semerare, iar reducerea tensiunii interfeței de apă va reduce ușor eficiența. În concluzie, cercetarea în profunzime asupra factorilor de influență și a legilor de variație ale caracteristicilor de deschiderare în rezervoarele de gaze sigilate cu apă fracturată are o semnificație de ghidare importantă pentru dezvoltarea eficientă și îmbunătățirea - Recuperare - Factor - Îmbunătățirea rezervoarelor cu gaz cu apă fracturată.