[发明专利]流固耦合模型的构建方法及储藏缝洞变形的分析方法

说明书

一种流固耦合模型的构建方法，其包括：弹性平衡模型构建步骤，根据有效应力原理对待分析储藏的平衡模型进行处理，得到待分析储藏的弹性平衡模型；连续性模型构建步骤，获取待分析储藏的流体质量守恒方程和岩石骨架质量守恒方程，根据流体质量守恒方程和岩石骨架质量守恒方程确定待分析储藏的连续性模型；总体控制模型构建步骤，根据弹性平衡方程和连续性方程构建待分析储藏的初始总体控制模型，从而确定出待分析储藏的流固耦合模型。该方法能够用于在油藏开发前初始地应力状态下对油藏开发过程中引起的油藏缝洞变形进行仿真分析，以供用户根据仿真结果提出合理的开发方法，从而减少开发过程对储集体变形的影响。

技术领域

本发明涉及油气勘探开发技术领域，具体地说，涉及流固耦合模型的构建方法及储藏缝洞变形的分析方法。

背景技术

碳酸盐岩缝洞型油藏中溶洞是主要的储集空间，缝洞为主要疏导通道，因此缝洞体在油藏开发过程中通常会发生变形。由于地层压力的降低等因素造成溶洞的坍塌及裂缝的闭合，因此也就导致了部分油井产量下降的现象，这将严重影响该类油藏的开发效益。

当前对盐酸盐岩分工的变形的研究仅基于概念模型来对溶洞的坍塌进行研究，然而这中方法很难对缝洞变形进行准确预测。

基于上述情况，亟需一种能够准确预测缝洞变形的方法。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种流固耦合模型的构建方法，所述方法包括：

弹性平衡模型构建步骤，根据有效应力原理对待分析储藏的平衡模型进行处理，得到所述待分析储藏的弹性平衡模型；

连续性模型构建步骤，获取所述待分析储藏的流体质量守恒方程和岩石骨架质量守恒方程，根据所述流体质量守恒方程和岩石骨架质量守恒方程确定所述待分析储藏的连续性模型；

总体控制模型构建步骤，根据所述弹性平衡方程和连续性方程构建所述待分析储藏的初始总体控制模型，从而确定出所述待分析储藏的流固耦合模型。

根据本发明的一个实施例，所述方法还包括：

模型修正步骤，计算所述待分析储藏的损伤参数，利用所述损伤参数对初始总体控制模型进行修正，得到修正后的总体控制模型，从而确定出修正后的流固耦合模型。

根据本发明的一个实施例，所述弹性平衡模型构建步骤包括：

根据有效应力原理确定所述待分析储藏的岩体内各点的应力函数；

将所述应力函数代入所述待分析储藏的平衡模型，对所得到的方程进行时间离散，得到所述待分析储藏的弹性平衡模型。

根据本发明的一个实施例，所述应力函数为：

{σ}＝[D]{ε^e}-α{M}p

其中，[D]表示刚度矩阵，{ε^e}表示岩体内任一点的弹性应变，α表示Biot系数，p表示孔隙压力，{M}表示Kronecker符号，{σ}表示岩体内任一点的应力。

根据本发明的一个实施例，所述弹性平衡模型为：

[K_uu]{ΔU}+[K_up]{Δp}＝{ΔR_u}

[K_uu]＝∑[k_uu]＝∑∫_Ω[B]^T[D][B]dΩ