[發(fā)明專利]一種離散裂縫中基質(zhì)與裂縫間的傳質(zhì)計算方法

有效

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• 申請日: 2018-04-03
• 公開（公告）號: CN108595782B
• 公開（公告）日: 2020-09-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 曹仁義;方思東;程林松;賈品;黃世軍;薛永超
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油大學(xué)(北京)
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20
• 代理公司: 北京三友知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11127
• 代理人: 王濤

本發(fā)明提供了一種離散裂縫中基質(zhì)與裂縫間的傳質(zhì)計算方法，涉及油氣藏滲流技術(shù)領(lǐng)域。方法包括：獲取滲流區(qū)域的包含基質(zhì)和裂縫的油藏信息，并生成用于表示基質(zhì)的背景網(wǎng)格和用于表示裂縫的嵌入式單元，并確定背景網(wǎng)格和嵌入式單元中基質(zhì)與裂縫之間的幾何信息；根據(jù)幾何信息，采用Peaceman推導(dǎo)數(shù)值模擬中的井指數(shù)方法，確定背景網(wǎng)格下的基質(zhì)和裂縫竄流的傳導(dǎo)系數(shù)關(guān)系；根據(jù)預(yù)先設(shè)置的流量和壓力連續(xù)性條件，將基質(zhì)和裂縫的有限體積流動解和基于傳導(dǎo)系數(shù)關(guān)系的基質(zhì)和裂縫竄流的邊界元解進(jìn)行耦合，并進(jìn)行流動模擬，生成流動模擬數(shù)據(jù)；根據(jù)流動模擬數(shù)據(jù)，實時獲取并顯示壓裂面縫和復(fù)雜裂縫網(wǎng)格條件下地層內(nèi)可壓縮流體的不穩(wěn)定滲流的滲流場分布數(shù)據(jù)。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及油氣藏滲流技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種離散裂縫中基質(zhì)與裂縫間的傳質(zhì)計算方法。

背景技術(shù)

目前，嵌入式離散裂縫模型能夠較好地表征裂縫分布，而基質(zhì)與裂縫間傳質(zhì)竄流的準(zhǔn)確計算直接影響該嵌入式離散裂縫模型的計算精度。降低裂縫對網(wǎng)格剖分的復(fù)雜 度以及提高基質(zhì)網(wǎng)格與離散裂縫間傳質(zhì)計算的精度，是精細(xì)地模擬流體在裂縫性油藏 中的流動的關(guān)鍵。

目前，裂縫性油藏數(shù)值模擬大都是基于雙重介質(zhì)模型，但該雙重介質(zhì)模型僅適用于裂縫發(fā)育程度高的儲層，當(dāng)存在數(shù)條控制著流體流動方向和規(guī)模的大裂縫時，其計 算結(jié)果誤差較大。對此，離散裂縫模型應(yīng)運而生，并隨著非常規(guī)油氣藏中人工壓裂技 術(shù)的廣泛使用，其相關(guān)流動模擬技術(shù)得到了長足發(fā)展。但現(xiàn)有的離散裂縫數(shù)值模型都 是基于匹配型網(wǎng)格，即將裂縫作為內(nèi)邊界并以此為約束面來進(jìn)行網(wǎng)格剖分。由于裂縫 幾何形態(tài)的復(fù)雜性，需采用非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格技術(shù)，其剖分過程非常復(fù)雜和繁瑣，尤其當(dāng) 裂縫間距離或夾角很小時經(jīng)常因網(wǎng)格劃分質(zhì)量差導(dǎo)致計算困難。嵌入式離散裂縫模型 將裂縫網(wǎng)絡(luò)直接嵌入基巖結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格系統(tǒng)中，避免了上述復(fù)雜的非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格剖分過 程。雖然需要計算裂縫與網(wǎng)格之間的幾何信息，但相對于復(fù)雜的非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格剖分過 程，其計算復(fù)雜度大大降低，從而能夠提高計算效率。

對于嵌入式離散裂縫數(shù)值模擬中，基質(zhì)與裂縫的傳質(zhì)計算的準(zhǔn)確度直接影響整體數(shù)值模擬的精度。傳統(tǒng)離散式裂縫系統(tǒng)中描述基質(zhì)與裂縫傳質(zhì)計算主要依賴于線性流 動假設(shè)，采用等效距離法表征基質(zhì)與裂縫的傳導(dǎo)關(guān)系，通過利用兩者的平均壓力差計 算傳質(zhì)。然而現(xiàn)有技術(shù)的該方法受制于裂縫與網(wǎng)格的空間配置關(guān)系，尤其對于不規(guī)則 網(wǎng)格，計算誤差較大，不能準(zhǔn)確計算基質(zhì)與裂縫間的傳質(zhì)情況。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的實施例提供一種離散裂縫中基質(zhì)與裂縫間的傳質(zhì)計算方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)的方法受制于裂縫與網(wǎng)格的空間配置關(guān)系，尤其對于不規(guī)則網(wǎng)格，計算誤差較大， 不能準(zhǔn)確計算基質(zhì)與裂縫間的傳質(zhì)情況的問題。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種離散裂縫中基質(zhì)與裂縫間的傳質(zhì)計算方法，包括：

獲取滲流區(qū)域的包含基質(zhì)和裂縫的油藏信息，并生成用于表示所述基質(zhì)的背景網(wǎng)格和用于表示所述裂縫的嵌入式單元，并確定背景網(wǎng)格和嵌入式單元中基質(zhì)與裂縫之 間的幾何信息；

根據(jù)所述幾何信息，采用Peaceman推導(dǎo)數(shù)值模擬中的井指數(shù)方法，確定背景網(wǎng) 格下的基質(zhì)和裂縫竄流的傳導(dǎo)系數(shù)關(guān)系；

根據(jù)預(yù)先設(shè)置的流量和壓力連續(xù)性條件，將基質(zhì)和裂縫的有限體積流動解和基于所述傳導(dǎo)系數(shù)關(guān)系的基質(zhì)和裂縫竄流的邊界元解進(jìn)行耦合，并進(jìn)行流動模擬，生成流 動模擬數(shù)據(jù)；

根據(jù)所述流動模擬數(shù)據(jù)，實時獲取并顯示壓裂面縫和復(fù)雜裂縫網(wǎng)格條件下地層內(nèi)可壓縮流體的不穩(wěn)定滲流的滲流場分布數(shù)據(jù)。

具體的，所述生成用于表示所述基質(zhì)的背景網(wǎng)格和用于表示所述裂縫的嵌入式單元，并確定背景網(wǎng)格和嵌入式單元中基質(zhì)與裂縫之間的幾何信息，包括：

將油藏剖分為若干用于表示所述基質(zhì)的背景網(wǎng)格，并為所述背景網(wǎng)格的各節(jié)點和中心點進(jìn)行編號，確定每個背景網(wǎng)格的局部節(jié)點編號對應(yīng)關(guān)系；