[发明专利]一种测算多条相交离散裂缝流动状况的油藏数值模拟方法

说明书

技术领域

本发明属于油藏数值模拟技术领域，涉及一种测算多条相交离散裂缝相交区的点元处理以提高数模测算油藏流动状况的准确性，提高油藏开发效果。

背景技术

提高油藏的开发效果包括降低油藏的开发成本，提高油藏的采收率。这首先需要正确地认识油藏的地质模型、渗流规律、剩余油气分布、开采规律及影响因素；基于正确的油藏地质即渗流规律的认识，得到合理的油藏开发方案，为科学合理地开发油田(包括气田)提供依据。油藏数值模拟技术是测算油藏内油气水渗流状况的主要技术手段，模拟的结果对于认识气藏、煤层以及页岩气藏的地质特征，认识它们的渗流规律和开发规律，指导建立合理的开采技术政策，提高开采效率，提高采收率，降低成本都非常关键。

如何准确地模拟裂缝性油藏中的渗流规律是这类油藏自发现以来就存在而未彻底解决的一项技术难题。油藏数值模拟技术采用两种模拟方法，一是基于多重连续介质渗流理论的油藏数值模拟方法，另外一种是基于离散裂缝模型的油藏数值模拟方法。前者将真实裂缝处理为连续介质，后者将裂缝处理为离散裂缝。前一种方法出现早、应用最广、发展最成熟，已有商业化油藏数值模拟软件主要采用这一方法；后者虽然与前者在同时代出现，但发展缓慢，到目前为止，主要应用于三维地质建模，在油藏数值模拟领域内的应用还处于起步阶段，基于离散裂缝模型的油藏数值模拟方法是目前用来描述裂缝性油藏渗流规律的最前沿技术。阻碍离散裂缝数值模拟技术在油藏数值模拟技术领域发展和应用的关键原因在于：(1)企图将所有的裂缝都处理为离散裂缝，包括微小裂缝，由此产生的网格数量过于庞大而超过现有计算机的计算能力，且由此需要输入的离散裂缝参数也难以获取；(2)与连续介质网格相比，离散裂缝网格的孔隙体积极小且渗流能力太强，极容易导致模拟计算不收敛、结果不稳定、模拟用时长等问题；(3)因离散裂缝导致油藏几何形态复杂，网格剖分难度大。

连续介质方法和离散介质方法在某些条件下的测算结果会表现出很大的差异。例1：水驱油时，连续介质方法不能够正确反映大尺度裂缝的导水作用，不能正确反映油井的含水规律变化，因为测算不准，导致油气分布规律不明确，渗流过程认识不清楚，所制定的开发方案缺少针对性，造成投资浪费、甚至使生产状况恶化；例2：油井压裂后，将形成压裂缝，如果将压裂缝用连续介质处理，据此所测算油井产量往往出现很大误差。故传统的连续介质方法并不适用于测算所有油藏的流动过程，裂缝性油藏的数值模拟还需要应用离散裂缝介质的方法测算油气的流动过程。

对于多条离散裂缝相交的情况，油藏模拟技术所面临的上述问题更为严重。多条离散裂缝相比单一离散裂缝更为复杂，油藏数值模拟更难。多条离散裂缝问题在裂缝性油藏中非常普遍，例如，地质构造作用形成的两组剪切裂缝；不同时期的地质构造作用产生不同方位的多组裂缝；重复压裂产生多期不同方位的压裂缝。测算真实裂缝性油藏的流动状况需要考虑多条裂缝相交的情况。

发明内容：

离散裂缝模型是研究裂缝性油藏最为先进的研究方法，因为它能够非常准确地测算油藏裂缝系统内的流动过程，但至今不能真正测算油藏的开发过程。针对上述技术问题，本发明的目的是克服现有技术中的缺陷，提供一种测算多条相交离散裂缝流动状况的油藏数值模拟方法，以提高测算裂缝性油藏流动状况的准确性。

本发明实施例是这样实现的，一种测算多条相交离散裂缝流动状况的油藏数值模拟方法，以提高数模测算油藏流动状况的准确性，提高油藏开发效果。该方法包括以下步骤：

第一步：按特征尺度将油藏储集体划分为连续介质和离散裂缝，即：将微小裂缝和基岩孔隙处理为连续介质，采用多重连续介质渗流模型描述；将天然大裂缝和压裂缝作为离散裂缝处理；

第二步：对油藏做岩层面网格剖分，为了消除多条相交离散裂缝导致的油藏极小网格，需要在网格剖分之前，需要对岩层平面上的离散裂缝做简化预处理。方法1：采用离散裂缝端点变形，将端点由方形变形为尖形；方法2：忽略离散裂缝的厚度，在岩层面上将其由狭长四边简化为线段。然后建立岩层面网格，网格类型用非结构四边网格，网格剖分法用Paving法；

第三步：以岩层面网格为基础，建立油藏的三维网格。首先将岩层面网格映射到储层的其它层面上，由此得到的每一层面的网格剖分，并且每一层面的网格结构相同，网格数量相同，网格节点相同；再将上下相邻层面的网格节点上下连接，得到非结构的六面体网格；