非常规油气藏多场耦合渗流理论研究进展

朱维耀，陈 震，尚新春

北京科技大学土木与资源工程学院，北京 100083

随着常规油气田的产能逐渐下降，非常规油气藏的开发成为针对未来巨大能源需求供给的重要新兴课题[1].在我国，非常规油气藏的范围包括页岩油气藏、致密油气藏、煤层气藏、油页岩等多种资源类型，在国外还将稠油、油砂、天然气水合物等也纳入非常规油气藏的范畴[2].这类油气藏被广泛开发主要归因于水平井钻探和大规模水力压裂（压裂）技术的进步[3].尽管已有不少成功的开采案例，但其产量的准确预测仍具有很大的不确定性，这种不确定性源于多物理场耦合作用所导致的渗流场非线性特性加剧[4].因此，多场耦合问题是研究非常规油气藏开采的一项重要科学问题.以往对多场耦合理论的运用存在简易化和适应性缺陷，工程中缺少理论指导下的开采工艺与开发方法，制约着这类油气藏的大规模高效开发，亟需对多场耦合渗流力学理论进行深入认识.

油气藏的多场耦合是指地下储层中温度场-渗流场-应力场（Thermal-hydrological-mechanical,THM）的相互作用[5]，是岩层复杂条件中真实行为的抽象反映，是由固体力学、渗流力学、传热传质学等众多工程学科相互交叉而形成的一门边缘学科[6-9].非常规油气藏开采过程中的多场耦合作用理论与工程问题的核心是不同物理场对非均质、非线性渗流场的作用和影响[10]，对这种影响的实验验证、理论描述及数值模拟是研究中的重点[11]，具体包括……