[發(fā)明專(zhuān)利]一種復(fù)雜裂縫性油藏流動(dòng)模擬的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710285522.4
• 申請(qǐng)日: 2017-04-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107060746B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-03-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃朝琴;張慶福;姚軍;黃濤;張曉宇
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)石油大學(xué)（華東）
• 主分類(lèi)號(hào): E21B49/00
• 分類(lèi)號(hào): E21B49/00
• 代理公司: 北京高沃律師事務(wù)所 11569
• 代理人: 王加貴

本發(fā)明公開(kāi)了一種復(fù)雜裂縫性油藏流動(dòng)模擬方法，采用雙重介質(zhì)模型模擬微裂縫，采用嵌入式離散裂縫模型模擬大裂縫，并通過(guò)大裂縫與微裂縫間的竄流函數(shù)，實(shí)現(xiàn)嵌入式離散裂縫模型和雙重介質(zhì)模型之間的耦合，建立了嵌入式離散裂縫?雙重介質(zhì)耦合模型來(lái)模擬裂縫性油藏的流動(dòng)，能精確描述裂縫內(nèi)流體流動(dòng)，采用多尺度模擬有限差分法對(duì)嵌入式離散裂縫?雙重介質(zhì)耦合模型進(jìn)行求解，僅需進(jìn)行宏觀大尺度計(jì)算，通過(guò)多尺度基函數(shù)來(lái)刻畫(huà)小尺度裂縫精細(xì)流通特征，在保證計(jì)算精度的同時(shí)大幅度減少了計(jì)算量，增加了計(jì)算速度，實(shí)現(xiàn)了模擬精度高計(jì)算量少的裂縫性油藏流動(dòng)的模擬。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及裂縫性油藏流動(dòng)模擬的領(lǐng)域，特別涉及一種復(fù)雜裂縫性油藏流動(dòng)模擬的方法。

背景技術(shù)

裂縫作為最小的地質(zhì)構(gòu)造在地殼中分布廣泛，幾乎所有的油藏中都存在不同規(guī)模的裂縫。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，世界上裂縫性油藏約占已探明總儲(chǔ)量的一半；在我國(guó)，已探明的裂縫性油藏地質(zhì)儲(chǔ)量占總探明儲(chǔ)量的28％以上。對(duì)于裂縫性油藏流動(dòng)的模擬成為探索油藏的重要方式，目前，主要有基于雙重介質(zhì)、等效連續(xù)介質(zhì)和離散裂縫三種流動(dòng)數(shù)學(xué)模型，雙重介質(zhì)模型認(rèn)為介質(zhì)中存在兩個(gè)平行的滲流系統(tǒng)：裂縫系統(tǒng)為主要流動(dòng)通道，基巖系統(tǒng)為儲(chǔ)集空間，模型在一定程度上刻畫(huà)出了裂縫優(yōu)先流特點(diǎn)；等效連續(xù)介質(zhì)模型將整個(gè)介質(zhì)視為一個(gè)連續(xù)系統(tǒng)，通過(guò)等效參數(shù)來(lái)表征其非均質(zhì)性；離散裂縫模型則對(duì)每條裂縫予以顯示表征和模擬，計(jì)算精度高、擬真性好。

但是基于雙重介質(zhì)模型假設(shè)裂縫系統(tǒng)呈均勻網(wǎng)絡(luò)狀分布，不能真實(shí)地反映裂縫的隨機(jī)性和多尺度性，不適用于裂縫性油藏的精細(xì)流動(dòng)模擬，等效連續(xù)介質(zhì)模型的理論基礎(chǔ)為尺度升級(jí)理論，本質(zhì)上是對(duì)數(shù)學(xué)模型進(jìn)行降階處理，升級(jí)后的大尺度模型人為地抹平了介質(zhì)的強(qiáng)非均質(zhì)性和多尺度性，過(guò)于宏觀簡(jiǎn)化，不能捕捉小尺度流動(dòng)特征。離散裂縫模型則對(duì)每條裂縫予以顯示表征和模擬，計(jì)算精度高、擬真性好，但基于傳統(tǒng)數(shù)值方法的離散裂縫流動(dòng)數(shù)值模擬因計(jì)算量太大，仍難以應(yīng)用于實(shí)際。

為了減少計(jì)算量，各種減少計(jì)算量的方式也應(yīng)運(yùn)而生，其中，尺度升級(jí)方法雖然能減少計(jì)算量，但是不能充分反映油藏的非均質(zhì)性，計(jì)算精度不高。近年來(lái)，多尺度數(shù)值方法逐漸擴(kuò)展至裂縫性油藏研究中：Natvig等人基于流線(xiàn)模擬方法，結(jié)合多尺度模擬有限差分對(duì)離散裂縫性油藏進(jìn)行了研究，在其研究中，裂縫被視為具有一定開(kāi)度的高滲透帶，需進(jìn)行精細(xì)的非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格劃分；隨后，Gulbranse考慮溶洞的影響，建立了縫洞性油藏的多尺度混合有限元單相流動(dòng)數(shù)值計(jì)算格式，在精細(xì)尺度上基于Stokes–Brinkman流動(dòng)方程來(lái)構(gòu)建多尺度基函數(shù)，在溶洞內(nèi)使用Stokes方程，在基巖和裂縫中使用Darcy方程，但是，在模擬中過(guò)渡區(qū)域的參數(shù)難以確定，因此難以模擬多相流動(dòng)；這兩種方法都是將裂縫視為狹小的高導(dǎo)流通道，需要對(duì)裂縫進(jìn)行精細(xì)網(wǎng)格劃分，由于裂縫尺寸較小，導(dǎo)致網(wǎng)格數(shù)量龐大且裂縫網(wǎng)格與基巖網(wǎng)格尺度差距大，導(dǎo)致計(jì)算繁瑣。

隨后，出現(xiàn)了離散裂縫模型的多尺度伽遼金有限元方法，將裂縫進(jìn)行降維處理，簡(jiǎn)化了網(wǎng)格劃分過(guò)程，但是多尺度伽遼金有限元方法卻有著局部不守恒的缺點(diǎn)，與此同時(shí)，Hajibeygi等提出了基于嵌入式離散裂縫模型的迭代多尺度有限體積法，將離散裂縫模型直接嵌入基巖單元中，能夠避免復(fù)雜的網(wǎng)格劃分過(guò)程，進(jìn)一步提高計(jì)算效率，然而，多尺度有限體積法需要構(gòu)建雙網(wǎng)格系統(tǒng)，小尺度映射關(guān)系復(fù)雜，這幾種裂縫性油藏多尺度數(shù)值方法均無(wú)法反映微裂縫對(duì)流動(dòng)的影響，導(dǎo)致不符合實(shí)際油藏開(kāi)發(fā)情況。

尋找一種既能減少計(jì)算量，又擁有較高計(jì)算精度的裂縫性油藏模擬方法勢(shì)在必行。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是，為了克服現(xiàn)有的裂縫性油藏模擬方法的技術(shù)缺陷，得到一種既能減少計(jì)算量，又擁有較高計(jì)算精度的裂縫性油藏模擬方法，提供了一種復(fù)雜裂縫性油藏流動(dòng)模擬的方法。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下方案：

一種復(fù)雜裂縫性油藏流動(dòng)模擬的方法，包括如下步驟：

根據(jù)微裂縫和大裂縫內(nèi)滲流的特點(diǎn)建立嵌入式離散裂縫-雙重介質(zhì)耦合模型；