[發明專利]一種基于EDFM的非常規油氣藏產能快速模擬方法

在審

• 申請號: 202310038536.1
• 申請日: 2023-01-11
• 公開（公告）號: CN115935857A
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發明（設計）人: 趙玉龍;肖尊榮;劉香禺;肖堯;胡浩然;林銳;鄭健
• 申請（專利權）人: 西南石油大學
• 主分類號: G06F30/28
• 分類號: G06F30/28;G06F17/11;G06F111/10;G06F113/08;G06F119/14
• 代理公司: 成都其知創新專利代理事務所(普通合伙) 51326
• 代理人: 房立普

本發明公開了一種基于EDFM的非常規油氣藏產能快速模擬方法，以嵌入式離散裂縫模型為基礎，結合微分法，將各水力裂縫分成若干微元后，根據實際基質網格尺寸劃分各基質網格內水力裂縫微元數量，進一步計算網格內水力裂縫長度、平均正交距離等參數，從而計算水力裂縫網格與基質網格間發生竄流時體積系數。耦合連續介質模型，克服了傳統嵌入式離散裂縫模型的不足，表征水力裂縫時采用嵌入式離散裂縫模型、表征天然微裂縫時采用連續介質模型，所得模型可以準確表征儲層中各類裂縫，這樣獲得的數值模型計算結果更加合理可靠。本發明的方法有助于研究復雜水力壓裂縫網地層中的滲流規律。

技術領域

本發明涉及非常規油氣勘探開發技術領域，尤其是一種基于EDFM的非常規油氣藏產能快速模擬方法。

背景技術

隨著我國油氣對外依存度逐年升高以及常規油氣資源逐漸衰竭，提升非常規油氣藏產量對我國能源戰略安全至關重要。非常規油氣藏具有超低孔、超低滲的特點，一般采用多級壓裂水平井技術以獲取工業產能。鑒于非常規油氣藏滲流機理復雜，采用數值模擬方法對其進行生產模擬研究必不可少。

相較于離散裂縫模型，嵌入式離散裂縫模型，即EDFM，在模擬水力壓裂縫時不需要對網格進行加密，僅犧牲較小計算精度以換取計算速度的大幅提升，在非常規油氣藏模擬中得到廣泛應用。然而，在采用EDFM表征水力裂縫時，存在著水力裂縫網格與基質網格間幾何參數難以快速計算的問題，目前學者仍根據各水力裂縫在基質網格中位置及長度手動計算幾何參數，這種方法的工作量巨大，給相關研究帶來不便，造成油氣藏產能模擬耗時耗力。因此，有必要開展相關研究工作，解決EDFM中幾何參數快速計算問題，實現非常規油氣藏產能的快速模擬。

發明內容

為了解決EDFM中幾何參數快速計算問題，本發明提供一種基于EDFM的非常規油氣藏產能快速模擬方法。

本發明提供的基于EDFM的非常規油氣藏產能快速模擬方法，步驟如下：

S1：獲取基質和裂縫的孔隙度、滲透率、含油飽和度、含氣飽和度、含水飽和度，獲取相滲曲線、毛管力曲線、流體PVT數據、巖石壓縮系數。

S2：根據目標儲層流體組分推導相應滲流方程，采用全隱式差分方法進行求解。具體方法如下：

根據目標儲層流體組分推導得到的相應滲流方程如下：

式中，M為介質類型，基質為m、天然微裂縫為f、水力裂縫為F；l為流體類型，油、氣、水；q_l為與本網格相連接其他介質類型網格和本網格間流體交換量，m³/d；p_l為l相壓力，MPa；k_M為M類介質的絕對滲透率，D；K_rl為l相的相對滲透率，無量綱；u_l為l相的流體粘度，mpa.s；B_l為l相的流體體積系數，無量綱；S_l為l相的飽和度，無量綱；φ_M為M類介質的孔隙度，無量綱。

所推導的滲流方程采用全隱式差分求解，全隱式差分方法流程如下：

在全隱式方法中，對于任意變量X，定義其n時步到n+1時步之間的差值為：

δX＝Xⁿ⁺¹-Xⁿ

第v次迭代步與第v+1次迭代步的差值為：

當v＝0時，即：

當迭代滿足精度要求時，即得到由于和表達過于繁瑣，因此本發明中以下都分別由X^(v+1)和X^(v)代替，即：