郭衍茹，练章华，魏臣兴，2，蔺刚，王磊

（1.西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室，四川 成都 610500；2.中国石油集团渤海钻探工程有限公司工程技术研究院，天津 300450；3.中国石化中原油田分公司博士后工作站，河南 濮阳 457001）

气井的流固耦合渗流场分析

郭衍茹1，练章华1，魏臣兴1，2，蔺刚3，王磊1

（1.西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室，四川 成都 610500；2.中国石油集团渤海钻探工程有限公司工程技术研究院，天津 300450；3.中国石化中原油田分公司博士后工作站，河南 濮阳 457001）

针对气井生产过程中存在的流固耦合作用，在充分考虑真实天然气的偏差因子、密度以及黏度随压力变化的基础上，建立数学模型，利用COMSOL Multiphysics软件对应力场、渗流场进行耦合计算，得到流固耦合作用下的渗流场分布。从中提取井底上方20 m处切线上的地层压力、孔隙度、渗透率、渗流速度、气体密度、气体黏度等数据，进一步分析耦合渗流场的分布特点。研究得出：气井耦合渗流场中压力分布与常规数值分析得到的“压力漏斗”趋势相似，但压力数值偏小；由于应力场的作用，耦合渗流场中地层的孔隙度和渗透率是变化的，尤其在井底附近的减小程度显著，进而导致耦合渗流速度小于常规渗流场，最终影响气藏的开发动态；受压力变化的影响，天然气的黏度、密度分布也近似为“漏斗”趋势。结果表明，考虑流固耦合作用下的渗流场才是地下渗流的真实反映。

气井；流固耦合；数值模拟；渗流场；……