[發(fā)明專利]一種碳酸鹽巖酸化數(shù)值模擬方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010770011.3
• 申請日: 2020-08-04
• 公開（公告）號: CN112069654B
• 公開（公告）日: 2022-08-30
• 發(fā)明（設計）人: 賈存奇;姚軍;宋文輝;黃朝琴
• 申請（專利權）人: 中國石油大學（華東）
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G16C10/00;G06F111/10
• 代理公司: 青島智地領創(chuàng)專利代理有限公司 37252
• 代理人: 陳海濱

本發(fā)明公開了一種碳酸鹽巖酸化數(shù)值模擬方法，具體涉及油氣田儲層改造數(shù)值模擬領域。本發(fā)明通過獲取碳酸鹽巖目標區(qū)塊的區(qū)塊概況及基礎資料，基于MATLAB軟件建立碳酸鹽巖酸化模型，設置巖石體系和酸液體系，確定計算區(qū)域并進行網格劃分；根據(jù)碳酸鹽巖目標區(qū)塊的區(qū)塊概況及基礎資料，確定基質巖心信息、裂縫信息、溶洞信息以及酸液體系，設置各參數(shù)的初始值；利用碳酸鹽巖酸化模型，針對酸液體系和巖石體系建立控制方程和輔助方程并進行數(shù)值模擬，求解控制方程和輔助方程，模擬碳酸鹽巖酸化全過程。該方法綜合考慮了碳酸鹽巖油氣藏復雜的儲集結構，實現(xiàn)了對碳酸鹽巖內部物質運移和反應的精準處理，在碳酸鹽巖油氣藏的酸化設計和高效開采中具有重要意義。

技術領域

本發(fā)明涉及油氣田儲層改造數(shù)值模擬領域，具體涉及一種碳酸鹽巖酸化數(shù)值模擬方法。

背景技術

碳酸鹽巖油氣藏是全球油氣資源儲量的重要組成部分，我國廣泛發(fā)育碳酸鹽巖層系，蘊藏著豐富的油氣資源，與常規(guī)砂巖油氣藏不同的是，碳酸鹽巖油氣藏儲層成藏過程更加復雜，沉積環(huán)境差異大，受后成巖作用影響顯著，造成部分碳酸鹽巖儲層基質滲透率很低從使得采收率不高。碳酸鹽巖酸化，是將酸液注入碳酸鹽巖油氣藏中，通過溶解碳酸鹽巖巖石提高巖石滲透率，進一步提高碳酸鹽巖油氣藏采收率的一種增產措施。

目前，碳酸鹽巖酸化數(shù)值模擬方法主要包括經驗模型法、微尺度模型法和連續(xù)介質模型法。經驗模型法通過匯總總結碳酸鹽巖酸化物理實驗涉及到的實驗參數(shù)以及酸化效果評價參數(shù)，結合分形理論及擬合理論得到實驗參數(shù)和效果評價參數(shù)之間的對應關系，進而用于碳酸鹽巖酸化施工設計的一種方法，該方法具有實施難度小的優(yōu)點，但是該方法極度依賴碳酸鹽巖物理實驗結果，對于碳酸鹽巖酸化物理實驗的尺度、酸液的種類以及碳酸鹽巖實驗選用的巖石樣本儲層結構等參數(shù)及其敏感，導致最終形成的經驗模型適用范圍受限；微尺度模型法通過對碳酸鹽巖內部的巖石骨架和孔隙進行顯示處理，分別建立巖石骨架和孔隙內部流體運移和反應的控制方程，進而模擬碳酸鹽巖酸化的整個過程，該方法具有模擬精度高的優(yōu)點，但是該方法能夠實施的先決條件是要精確獲取模擬區(qū)域巖石骨架和孔隙的具體分布，但是目前精確獲取的巖石骨架及其孔隙分布范圍只能滿足微米尺度要求，而實際碳酸鹽巖油氣藏應滿足公里尺度，因此微尺度模型法目前仍然無法滿足工程實踐的需要；連續(xù)介質模型法依托連續(xù)介質假設理論和經典油藏數(shù)值模擬模型，認為研究對象充滿整個研究區(qū)域，避免了對碳酸鹽巖骨架和孔隙結構的顯示處理，通過建立控制模型模擬碳酸鹽巖酸化的整個過程，該方法能夠滿足具體工程要求的模擬范圍，但是，連續(xù)介質模型法采用的經典油藏數(shù)值模擬模型其正確性在酸化過程中不能嚴格滿足，因為酸化過程之中，碳酸鹽巖部分基質會被酸液完全溶蝕從而出現(xiàn)自由區(qū)域，該區(qū)域不再是多孔介質區(qū)域，并且碳酸鹽巖廣泛發(fā)育裂縫和溶洞等特殊的儲層結構，而經典油藏數(shù)值模擬模型只適用于多孔介質區(qū)域。

綜上所述，目前為止，上述模型方法在實際應用中都存在一定的局限性，并且在碳酸鹽巖酸化數(shù)值模擬領域尚未形成成熟的理論與方法，因此，如何建立一套合理的碳酸鹽巖酸化數(shù)值模擬方法，使其能夠正確描述碳酸鹽巖酸化過程中的物理規(guī)律以及處理碳酸鹽巖油氣藏不同的儲集結構，對于碳酸鹽巖酸化施工設計和碳酸鹽巖油氣藏的高效開采具有重要的意義。

發(fā)明內容

針對現(xiàn)有碳酸鹽巖酸化數(shù)值模擬方法存在的不足，本發(fā)明提出了一種碳酸鹽巖酸化數(shù)值模擬方法。

本發(fā)明采用以下的技術方案：

一種碳酸鹽巖酸化數(shù)值模擬方法，具體包括以下步驟：

步驟1，選取碳酸鹽巖目標區(qū)塊，獲取目標區(qū)塊的區(qū)塊概況，收集目標區(qū)塊基礎資料，包括地震資料、測井資料和取芯資料；

步驟2，基于MATLAB軟件建立碳酸鹽巖酸化模型，碳酸鹽巖酸化模型設置有巖石體系、酸液體系，結合目標區(qū)塊基礎資料，確定碳酸鹽巖酸化模型的計算范圍，并對碳酸鹽巖酸化模型的計算區(qū)域進行網格劃分，設置碳酸鹽巖酸化數(shù)值模擬時間t；