[发明专利]页岩油气藏渗流-水平井筒流动耦合模型建立方法

权利要求书

1.一种页岩油气藏渗流-水平井筒流动耦合模型建立及求解方法，其特征在于，包括以下步骤：

设定页岩油气藏水平井水压裂形成了m条裂缝；

建立基质—天然裂缝渗流模型；

建立天然裂缝—人工裂缝渗流模型；

建立人工裂缝—井筒渗流模型；

建立水平井筒流动模型；

根据压力的连续性及质量守恒定理，建立页岩油气藏渗流-水平井筒流动耦合模型。

2.根据权利要求1所述的一种页岩油气藏渗流-水平井筒流动耦合模型建立方法，其特征在于，基质—天然裂缝渗流模型的建立方法具体包括以下步骤：

建立裂缝系统的连续性方程：

建立基质系统的连续性方程：

式中：φ_f、φ_m—裂缝系统、页岩基质系统孔隙度；

ρ—任一压力时压裂返排液的密度；

q_λ—裂缝介质与岩块介质间的窜流量；

t—时间；

建立裂缝系统的运动方程：

建立基质系统的运动方程：

式中：μ—压裂返排液的黏度；

v_f、v_m—裂缝系统和基质系统中压裂返排液的渗流速度；

p_f、p_m—裂缝系统和基质系统的压力；

k_f、k_m—裂缝系统和基质系统的渗透率；

建立裂缝系统的状态方程：

建立基质系统的状态方程：

建立流体的状态方程：

ρ＝ρ₀[1+C_p(p_l-p₀)]

式中：ρ₀—在压力p₀状态下，压裂返排液的密度；

φ_f0、φ_m0—压力p₀时，裂缝系统、基质系统的孔隙度；

C_p、C_f、C_m—压裂返排液、裂缝系统、基质系统的压缩系数；

ρ_f、ρ_m—裂缝系统、基质系统中压裂返排液的密度；

建立窜流强度特征方程：

建立裂缝介质渗流微分方程，并将其转化至极坐标系统内：

建立基质介质渗流微分方程，并将其转化至极坐标系统内：

式中：r—储层中任意一点到井筒的距离；

α—形状因子；

C_t—综合压缩系数；

获得初始条件，所述初始条件为描述的渗流现象在初始时刻t＝τ的状况：

p_f(r,0)＝p_m(r,0)＝p₀

式中，p₀—原始储层压力；

获得内边界条件，所述内边界条件为渗流现象所处的空间区域内边界上物理量所满足的条件：

式中，p_f、p_m—距离裂缝r处在t时刻的人工裂缝、基质的压力；

r_w—井筒半径；

h—储层厚度；

S—表皮因子；

C—井筒储集；

获得外边界条件，所述外边界条件为渗流现象所处的空间区域外边界上物理量所满足的条件：

外边界条件为无穷大时：p_f(∞,t)＝p_m(∞,t)＝p₀；

外边界条件为定压时：p_f(R,t)＝p_m(R,t)＝p₀；

外边界条件为封闭时：

通过运动方程、状态方程、连续性方程、微分方程及边界条件，建立基质-天然裂缝渗流模型：