当前渗流力学理论遇到的挑战与对策思考

来源：石油科学通报杂志2024年第3期北京时间：

作者：窦宏恩；李彦辉；张蕾；王洪亮

单位：中国石油勘探开发研究院,北京 100083;中国石油天然气集团有限公司勘探开发人工智能技术研发中心,北京 100083%北京根远泰石油技术有限公司,北京 100083%北京大学工学院,北京 100871

摘要：本文详细阐述了渗流力学经典理论——达西定律的发展历程及其适用条件,并从Navier-Stokes(N-S)方程推导出了达西定律在多孔介质中的毛细管渗流和裂缝渗流中的数学表达式.文章指出了当前达西定律应用中存在的 8 大问题,并综合分析了渗流力学理论在油气田开发中的主要挑战.针对这些挑战,本文提出了一系列对策和思考.文章强调指出:构建多尺度、多物理场耦合模型并借助AI科学计算是揭示油气储层复杂真实流动机制,填补目前理论空白的必由之路.建议指出:进一步发展核磁共振、电镜扫描及智能数据与图像处理等高精度实验技术,以直观展现流体在储层中的流动行为和过程.最后,建议综合运用实验研究、新理论模型建立和AI科学研究方法(AI for Science),突破油气渗流力学理论中目前遇到的挑战.研究成果可为我国高校、科研机构和研究者开展石油科学理论研究和课题立项提供重要参考,同时可为我国油气资源可持续进行科学和技术战略规划提供强有力的技术支撑.

关键词：渗流力学,达西渗流,非达西渗流,三次采油,CO2驱油,相对渗透率曲线,多尺度建模,多物理场建模,AI科学研究