[发明专利]一种通过耦合储层流动确定水平井压裂改造体积的方法

权利要求书

1.一种通过耦合储层流动确定水平井压裂改造体积的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：获取目标井的储层地质模型，根据所述储层地质模型建立目标井的储层网格，并在所述储层网格中添加各簇裂缝的初始裂缝单元，所述初始裂缝单元被所述储层网格划分为多个裂缝单元；

所述储层网格中水力裂缝的端点总数为U，裂缝端点编号为e，则e＝1,2,…,U-1,U；e为奇数时表示裂缝上端点，e为偶数时表示裂缝下端点；设裂缝单元总数为n_L，裂缝单元编号为L，则L＝1,2,…,n_L-1,n_L；设第L个裂缝单元长度为ξ_L，第L个裂缝单元内的流体压力为P_F,L，第L个裂缝单元的开启时间为T_F,L，各簇裂缝的初始裂缝单元的开启时间均为t₀；

S2：基于边界元位移不连续法，计算t₀时间下第e个裂缝端点处的应力强度因子；

S3：根据t₀时间下第e个裂缝端点处的应力强度因子，判断t₀时间下第e个裂缝端点处是否发生裂缝扩展：

若第e个裂缝端点处，裂缝不发生扩展，则重复步骤S2-S3，计算t₀时间下第e+1个裂缝端点处的应力强度因子，并判断t₀时间下第e+1个裂缝端点处是否发生裂缝扩展；

若第e个裂缝端点处，裂缝发生扩展，则第e个裂缝端点所在的裂缝沿第e个裂缝端点方向增加增加一个裂缝单元，且裂缝单元总数n_L＝n_L+1，新增裂缝单元的流体压力与其相邻裂缝单元内的流体压力相同，新增裂缝单元的开启时间T_F,nL+1＝t₀；重复步骤S2-S3，以新增裂缝单元后的数据为基础，计算t₀时间下第e+1个裂缝端点处的应力强度因子，并判断t₀时间下第e+1个裂缝端点处是否发生裂缝扩展；

当所有裂缝端点处的裂缝扩展情况判断结束后，即可获得t₀时间下裂缝扩展之后的裂缝单元总数n_L,t0；裂缝单元编号L＝1,2,…,n_L,t0-1,n_L,t0；t₀时间下第L个裂缝单元的开启时间T_F,L,t0，t₀时间下第L个裂缝单元内的流体压力P_F,L,t0；

S4：以步骤S3获得的数据为基础，结合嵌入式离散裂缝，运用气-水两相双重介质渗流模型进行数值计算，获得压裂施工过程中t₁时间下的水力裂缝单元内的流体压力、基质系统的压力分布、基质系统的含水饱和度分布、微裂缝系统的压力分布、以及微裂缝系统的含水饱和度分布；

S5：以步骤S4获得的数据为基础，重复步骤S2-S4，计算t₂时间下的水力裂缝单元内的流体压力、基质系统的压力分布、基质系统的含水饱和度分布、微裂缝系统的压力分布、以及微裂缝系统的含水饱和度分布；

S6：重复步骤S5，直至时间达到压裂施工时间t_end，获得t_end时间下的水力裂缝单元数、基质系统的含水饱和度分布、微裂缝系统的含水饱和度分布；

S7：根据步骤S6获得的t_end时间下的数据，计算压裂改造体积。

2.根据权利要求1所述的通过耦合储层流动确定水平井压裂改造体积的方法，其特征在于，步骤S1中，所述储层网格为x-y坐标系下网格数为n_i×n_j的结构化网格，所述结构化网格中的x_i,j和y_i,j分别代表每个网格的长度和宽度，下角标i和j代表每一个网格在储层中的位置；每个网格中存在基质系统和微裂缝系统，以此构成双重介质模型；所述基质系统和所述微裂缝系统的初始压力均为原始地层压力，所述基质系统和所述微裂缝系统的含水饱和度均为原始地层含水饱和度。