[发明专利]一种耦合流体流动与地质应力预测最优焖井时间的方法

权利要求书

1.一种耦合流体流动与地质应力预测最优焖井时间的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1、基于地质参数、施工参数、边界条件以及初始条件建立模拟的物理模型范围，确定基本参数；

步骤S2、基于上述的基本参数，结合雷诺方程、缝宽方程以及储层弹性变形方程建立裂缝扩展以及应力干扰模型，以此获得裂缝长度、裂缝宽度及储层应力分布；

步骤S3、基于流固耦合原理，把步骤S2得到的裂缝长度、裂缝宽度及储层应力分布作为初始参数，计算出不同出焖井时间的含油饱和度、孔隙压力、以及耦合变化后的渗透率、孔隙度；

步骤S4、基于产能模型，把步骤S3得到的含油饱和度、孔隙压力、以及耦合变化后的渗透率、孔隙度作为初始参数，计算出不同焖井时间对应的产量，最后基于最快收回成本原则优选出最优焖井时间。

2.根据权利要求1所述的一种耦合流体流动与地质应力预测最优焖井时间的方法，其特征在于，所述地质参数包括初始渗透率、初始孔隙度、弹性模量、泊松比，所述施工参数包括注入排量、压裂液黏度。

3.根据权利要求1所述的一种耦合流体流动与地质应力预测最优焖井时间的方法，其特征在于，所述步骤S2中雷诺方程、缝宽方程以及储层弹性变形方程建立裂缝扩展以及应力干扰模型为以下公式：

σ_ij＝2Gε_ij+λε_vδ_ij-α_ppδ_ij

式中：W为裂缝宽度，m；H为裂缝高度，m；E为储层的弹性模量，MPa；t为施工的时间，d；x为模型的横坐标，m；y为模型的纵坐标，m；Δx为裂缝的单元长度，m；P_f为裂缝流体压力，MPa；μ_f为注入流体粘度，mPa.s；ν为储层岩石的泊松比，无量纲；σ_n为最小水平主应力，MPa；K'为裂缝壁面渗透率，μm²；Q₀为注入速率，m³/d；F为滤失速度，m/d；L_f为裂缝长度，m；L₀为裂缝的初始长度，m；k为裂缝划分单元的总数，无量纲；j为第j个裂缝单元，无量纲；G表示岩石的剪切模量，MPa；λ为拉梅常数，MPa；δ_ij为Kronecker符号；p为孔隙压力，MPa；ε_ij为应变分量，无量纲；ε_v为体积应变，无量纲；α_p为Biot常数，无量纲；u_i为储层在i方向的位移，m；为位移张量，m。

4.根据权利要求1所述的一种耦合流体流动与地质应力预测最优焖井时间的方法，其特征在于，所述步骤S3中的计算公式为：

式中：ρ_l为流体密度，kg/m³；K为储层绝对渗透率，m²；K_r为储层的相对渗透率，无量纲；μ_l为储层流体黏度，mPa.s；q_v为储层中源汇项，m³/min；t为施工的时间，d；φ为孔隙度，无量纲；S为流体的饱和度，无量纲；φ_i为初始孔隙度，无量纲；K_i为初始渗透率，无量纲；Δσ为应力差，MPa；c_φ储层岩石的压缩系数，MPa^-1。