[發明專利]基于孔隙裂縫雙重介質氣藏非穩態氣水兩相滲流模擬方法

有效

• 申請號: 202010769420.1
• 申請日: 2020-08-03
• 公開（公告）號: CN112098293B
• 公開（公告）日: 2021-06-01
• 發明（設計）人: 楊鑫;唐雁冰;李閩;吳倩
• 申請（專利權）人: 西南石油大學
• 主分類號: G01N15/08
• 分類號: G01N15/08;G01N13/04;G01N23/046;G01N24/08
• 代理公司: 成都東恒知盛知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 51304
• 代理人: 何健雄;廖祥文

本發明涉及基于孔隙裂縫雙重介質氣藏非穩態氣水兩相滲流模擬方法，包括獲取巖心T2譜，轉換得到孔喉半徑分布頻率和孔喉分布函數；獲取微CT掃描得到用于建立無序孔隙網絡模型的巖心孔喉長度和配位數，添加裂縫數量；建立孔隙裂縫型雙重介質模型；引入非穩態滲流理論將動態網絡模擬算法與非穩態滲流理論相結合對流體雙重介質氣藏的氣水兩相滲流和壓力傳播過程進行模擬。本發明在孔隙裂縫雙重介質模型的基礎上進行非穩態氣水兩相流模擬，在傳統氣水兩相滲流過程中考慮了流體的壓縮性的動態網絡模擬能夠更準確描述孔隙級氣水兩相流動過程；可以分析氣水兩相在孔隙裂縫雙重介質內部的壓力分布于壓力波傳播，幫助研究流體在孔隙與裂縫的流動規律。

技術領域

本發明涉及油氣田開發領域，尤其涉及一種基于孔隙裂縫雙重介質氣藏非穩態氣水兩相滲流模擬方法。

背景技術

我國天然氣儲量大，用途廣，是重要的清潔能源之一。經過多年來的研究，常規氣藏的開發方式已經趨于成熟，研究人員大都采用單一的孔隙砂巖結構網絡模型進行氣藏數值模擬研究，且該類技術已經日趨成熟，但考慮低滲-雙重介質的氣藏非穩態滲流機理研究還比較少。

目前，國內外許多研究人員通常采用連續介質理論研究多孔介質的多相滲流，但由于粘滯力、毛管力在孔隙尺度上具有非連續性，且考慮裂縫介質后其滲流規律如何變化尚不明確；實際流體在儲層內部通常具有可壓縮性(尤其是氣體)，這與流體能瞬時從入口傳到出口的穩態滲流理論相悖；在天然氣開采過程中，由于裂縫的存在，導致該類氣藏滲流規律(主要是氣水兩相流動)極其復雜，常規的氣藏滲流理論不能夠準確的指導該類氣藏的生產，預測其生產動態，而目前對孔隙裂縫雙重介質的非穩態滲流模擬研究方法研究有限，常規的商業數值模擬類軟件能大致模擬基質、微裂縫類型的氣藏，但是對含有大型裂縫的氣藏，其結果往往并不可靠，且對非穩態滲流現象認識不足，這極大限制了裂縫型天然氣藏的開采。因此，通過提出一種針對于氣藏的孔隙裂縫型網絡模型的非穩態滲流模擬方法是十分必要的。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的缺點，提供了一種基于孔隙裂縫雙重介質氣藏非穩態氣水兩相滲流模擬方法，解決了目前對孔隙裂縫雙重介質的非穩態滲流模擬研究存在的不足。

本發明的目的通過以下技術方案來實現：基于孔隙裂縫雙重介質氣藏非穩態氣水兩相滲流模擬方法，所述模擬方法包括：

獲取通過核磁共振實驗得到的巖心T2譜，根據預設定量關系將所述T2譜轉換得到孔喉半徑分布頻率，根據所述孔喉半徑分布頻率擬合得孔喉分布函數；

獲取通過微CT掃描得到用于建立無序孔隙網絡模型的巖心孔喉長度和配位數，并根據巖心裂縫數量的統計模型需添加的裂縫數量；

根據所述孔喉分布函數、配位數、裂縫和所述無序孔隙網絡模塊建立起符合儲層物性特征的孔隙裂縫型雙重介質模型；

在所述孔隙裂縫型網絡模擬中引入非穩態滲流理論，同時考慮孔隙內流體流動、界面移動和孔隙壓力擴散過程，裂縫內流體流動和壓力擴散過程，研究孔隙裂縫型氣水兩相非穩態滲流，將動態網絡模擬算法與非穩態滲流理論相結合對流體雙重介質氣藏的氣水兩相滲流和壓力傳播過程進行模擬。

進一步地，所述根據所述孔喉分布函數、配位數、裂縫和所述無序孔隙網絡模塊建立起符合儲層物性特征的孔隙裂縫型雙重介質模型包括：

設n為平面法向量根據平面上任意兩點得到點法方程 A(x-x₀)+B(y-y₀)+C(z-z₀)＝0；

取法向量上隨機點作為圓心，根據球面方程(x-a)²+(y-b)²+(z-c)²＝r²得到表示空間圓面裂縫的平面方程

在無序孔隙網絡模型的節點中插入平面方程以生成二維平面裂縫，構建孔隙裂縫雙重介質；