| 摘要 | 第1-4页 |
| ABSTRACT | 第4-10页 |
| 1 前言 | 第10-20页 |
| ·研究的目的意义 | 第10-11页 |
| ·国内外研究现状 | 第11-16页 |
| ·油藏流固耦合研究现状 | 第11-13页 |
| ·油藏出砂研究现状 | 第13-15页 |
| ·油藏含砂流体渗流研究现状 | 第15-16页 |
| ·本文的研究方法 | 第16-17页 |
| ·本文的研究目标、技术路线及技术关键 | 第17-18页 |
| ·研究目标 | 第17页 |
| ·技术路线 | 第17-18页 |
| ·技术关键 | 第18页 |
| ·本文所研究的主要内容及创新点 | 第18-20页 |
| ·研究内容 | 第18-19页 |
| ·创新点 | 第19-20页 |
| 2 油藏含砂流体流固耦合渗流机理研究的理论基础 | 第20-33页 |
| ·宏观连续介质方法 | 第20-24页 |
| ·基本概念 | 第20-21页 |
| ·表征体积单元 | 第21-22页 |
| ·表征体积单元上状态变量的体积平均 | 第22-24页 |
| ·岩石力学基础 | 第24-31页 |
| ·三维空间的应力张量及其不变量 | 第24-25页 |
| ·三维空间的应力偏量及其不变量 | 第25页 |
| ·三维空间的应变张量及应变偏量 | 第25-26页 |
| ·三维空间的等效应力和等效应变 | 第26-27页 |
| ·π平面 | 第27页 |
| ·Lode应力角与应力参数 | 第27-28页 |
| ·体积应变 | 第28页 |
| ·有效应力原理 | 第28-29页 |
| ·岩土屈服准则 | 第29-31页 |
| ·虚位移原理 | 第31-33页 |
| 3 储层出砂机理研究 | 第33-54页 |
| ·储层出砂的分类 | 第33-34页 |
| ·按照砂粒的来源分类 | 第33页 |
| ·按照油井生产过程中所观察到的出砂程度分类 | 第33-34页 |
| ·储层出砂的原因 | 第34-35页 |
| ·储层破坏的机理 | 第35-38页 |
| ·出砂预测的理论分析模型 | 第38-54页 |
| ·门限流速的确定 | 第38-43页 |
| ·临界流速的确定 | 第43-53页 |
| ·砂粒运移判断准则 | 第53-54页 |
| 4 含砂流体流固耦合渗流数学模型 | 第54-68页 |
| ·基本假设 | 第54-55页 |
| ·油井围岩多孔介质变形的基本假设 | 第54页 |
| ·油藏流体渗流的基本假设 | 第54-55页 |
| ·含砂流体流固耦合渗流的运动方程 | 第55-56页 |
| ·含砂流体流固耦合渗流的单井数学模型 | 第56-64页 |
| ·流固耦合三维四相多组分渗流单井数学模型的建立 | 第56-62页 |
| ·求解辅助方程 | 第62-64页 |
| ·含砂流体流固耦合渗流单井黑油模型 | 第64-66页 |
| ·基本假设 | 第64页 |
| ·含砂流体流固耦合渗流单井黑油模型 | 第64-66页 |
| ·含砂流体流固耦合渗流单井黑油模型的定解条件 | 第66-68页 |
| ·边界条件 | 第66-67页 |
| ·初始条件 | 第67-68页 |
| 5 油井围岩的变形类型及力学模型 | 第68-78页 |
| ·油井围岩变形的类型 | 第68-69页 |
| ·岩土弹塑性变形本构模型 | 第69-76页 |
| ·几何方程 | 第69页 |
| ·弹性本构关系 | 第69-70页 |
| ·弹塑性本构关系 | 第70-76页 |
| ·油井围岩弹塑性变形平衡微分方程 | 第76-77页 |
| ·定解条件 | 第77-78页 |
| 6 储层物性参数动态模型 | 第78-84页 |
| ·孔隙度和渗透率与比面间关系 | 第78-79页 |
| ·孔隙度动态模型 | 第79-81页 |
| ·渗透率动态模型 | 第81-82页 |
| ·孔隙压缩系数动态模型 | 第82-84页 |
| 7 含砂流体流固耦合渗流单井黑油模型的有限差分求解 | 第84-104页 |
| ·含砂流体流固耦合渗流单井黑油模型的压力方程 | 第84-86页 |
| ·含砂流体流固耦合渗流单井黑油模型的差分方程 | 第86-96页 |
| ·压力方程的差分离散 | 第86-94页 |
| ·可动砂浓度方程的差分离散 | 第94-95页 |
| ·饱和度方程的差分离散 | 第95-96页 |
| ·考虑可动砂影响流固耦合项的处理 | 第96-100页 |
| ·源汇项的处理 | 第100-101页 |
| ·过泡点的处理 | 第101页 |
| ·参数的取值问题 | 第101-104页 |
| ·空间取值问题 | 第101-102页 |
| ·时间取值问题 | 第102-104页 |
| 8 出砂油井围岩弹塑性变形模型的有限元求解 | 第104-133页 |
| ·油井围岩弹塑性体的空间离散化 | 第104页 |
| ·位移模式的建立 | 第104-111页 |
| ·直角坐标系与自然坐标系的变换 | 第105-107页 |
| ·矩形单元的位移模式 | 第107-109页 |
| ·任意四边形单元的位移模式 | 第109-110页 |
| ·三维六面体等参单元的位移模式 | 第110-111页 |
| ·单元力学特性分析 | 第111-114页 |
| ·形函数对于整体坐标的导数 | 第111-113页 |
| ·节点位移与单元位移的关系 | 第113页 |
| ·节点位移与单元应变的关系 | 第113-114页 |
| ·单元应力与节点位移的关系 | 第114页 |
| ·力学平衡方程的建立及求解 | 第114-131页 |
| ·单元力学平衡方程的建立 | 第114-116页 |
| ·计算单元等效节点力 | 第116-122页 |
| ·总体平衡方程的建立 | 第122-124页 |
| ·总体平衡方程的求解 | 第124-131页 |
| ·高斯积分点到节点的参数值转换模型 | 第131-133页 |
| 9 含砂渗流单井数值模型耦合求解及软件研制 | 第133-143页 |
| ·含砂渗流单井数值模型耦合求解 | 第133-135页 |
| ·软件研制 | 第135-143页 |
| ·软件开发的思路 | 第135页 |
| ·软件开发的环境 | 第135-136页 |
| ·子模拟器SIMFLOW的结构和功能 | 第136-139页 |
| ·子模拟器SIMROCK的结构和功能 | 第139-143页 |
| 10 模拟计算及结果分析 | 第143-159页 |
| ·单井模型的特征 | 第143页 |
| ·单井研究实例 | 第143-159页 |
| ·数据准备 | 第143-148页 |
| ·模拟计算 | 第148-150页 |
| ·结果对比分析 | 第150-159页 |
| 11 结论与建议 | 第159-163页 |
| ·结论 | 第159-162页 |
| ·建议 | 第162-163页 |
| 致谢 | 第163-164页 |
| 主要参考文献 | 第164-170页 |
| 附录：博士期间发表论文情况 | 第170-171页 |