[发明专利]一种基于EDFM的非常规油气藏产能快速模拟方法

说明书

本发明公开了一种基于EDFM的非常规油气藏产能快速模拟方法，以嵌入式离散裂缝模型为基础，结合微分法，将各水力裂缝分成若干微元后，根据实际基质网格尺寸划分各基质网格内水力裂缝微元数量，进一步计算网格内水力裂缝长度、平均正交距离等参数，从而计算水力裂缝网格与基质网格间发生窜流时体积系数。耦合连续介质模型，克服了传统嵌入式离散裂缝模型的不足，表征水力裂缝时采用嵌入式离散裂缝模型、表征天然微裂缝时采用连续介质模型，所得模型可以准确表征储层中各类裂缝，这样获得的数值模型计算结果更加合理可靠。本发明的方法有助于研究复杂水力压裂缝网地层中的渗流规律。

技术领域

本发明涉及非常规油气勘探开发技术领域，尤其是一种基于EDFM的非常规油气藏产能快速模拟方法。

背景技术

随着我国油气对外依存度逐年升高以及常规油气资源逐渐衰竭，提升非常规油气藏产量对我国能源战略安全至关重要。非常规油气藏具有超低孔、超低渗的特点，一般采用多级压裂水平井技术以获取工业产能。鉴于非常规油气藏渗流机理复杂，采用数值模拟方法对其进行生产模拟研究必不可少。

相较于离散裂缝模型，嵌入式离散裂缝模型，即EDFM，在模拟水力压裂缝时不需要对网格进行加密，仅牺牲较小计算精度以换取计算速度的大幅提升，在非常规油气藏模拟中得到广泛应用。然而，在采用EDFM表征水力裂缝时，存在着水力裂缝网格与基质网格间几何参数难以快速计算的问题，目前学者仍根据各水力裂缝在基质网格中位置及长度手动计算几何参数，这种方法的工作量巨大，给相关研究带来不便，造成油气藏产能模拟耗时耗力。因此，有必要开展相关研究工作，解决EDFM中几何参数快速计算问题，实现非常规油气藏产能的快速模拟。

发明内容

为了解决EDFM中几何参数快速计算问题，本发明提供一种基于EDFM的非常规油气藏产能快速模拟方法。

本发明提供的基于EDFM的非常规油气藏产能快速模拟方法，步骤如下：

S1：获取基质和裂缝的孔隙度、渗透率、含油饱和度、含气饱和度、含水饱和度，获取相渗曲线、毛管力曲线、流体PVT数据、岩石压缩系数。

S2：根据目标储层流体组分推导相应渗流方程，采用全隐式差分方法进行求解。具体方法如下：

根据目标储层流体组分推导得到的相应渗流方程如下：

式中，M为介质类型，基质为m、天然微裂缝为f、水力裂缝为F；l为流体类型，油、气、水；q_l为与本网格相连接其他介质类型网格和本网格间流体交换量，m³/d；p_l为l相压力，MPa；k_M为M类介质的绝对渗透率，D；K_rl为l相的相对渗透率，无量纲；u_l为l相的流体粘度，mpa.s；B_l为l相的流体体积系数，无量纲；S_l为l相的饱和度，无量纲；φ_M为M类介质的孔隙度，无量纲。

所推导的渗流方程采用全隐式差分求解，全隐式差分方法流程如下：

在全隐式方法中，对于任意变量X，定义其n时步到n+1时步之间的差值为：

δX＝Xⁿ⁺¹-Xⁿ

第v次迭代步与第v+1次迭代步的差值为：

当v＝0时，即：

当迭代满足精度要求时，即得到由于和表达过于繁琐，因此本发明中以下都分别由X^(v+1)和X^(v)代替，即：