[发明专利]一种考虑渗吸机理的注水诱导动态裂缝渗流数值模拟方法

说明书

本发明涉及一种考虑渗吸机理的注水诱导动态裂缝渗流数值模拟方法，步骤如下：步骤1：建立模型；在油水两相渗流的基本方程基础上，考虑渗吸驱替对油水渗流的双重作用及注水诱导动态裂缝，分别将驱替和渗吸过程的毛管力模型、相对渗透率模型及基质裂缝窜流量带入到渗流控制方程，建立渗吸驱替双重作用下注水诱导动态裂缝油水两相渗流数学模型；步骤2：模型求解，采用全隐式有限差分方法获得考虑渗吸驱替双重作用的动态裂缝油水两相渗流场数据。本发明更能精确表征储层实际渗流环境，开发指标预测精度更高。

技术领域

本发明涉及一种考虑渗吸机理的注水诱导动态裂缝渗流数值模拟方法。

背景技术

目前的研究普遍聚焦在静态裂缝与基质的渗吸作用，带压动态裂缝与基质渗吸双重作用(毛管力与相对渗透率渗吸驱替)下的渗流机理的研究较少。同时对动态裂缝的表征目前只是通过改变近井地带导流能力来等效裂缝，而没有考虑在注水过程中动态裂缝的几何尺度开启及延伸特征。在渗流尺度上，基于有效应力与地层压力，简单地考虑裂缝渗透率随压力的变化。目前鲜有考虑动态裂缝与渗吸耦合作用的渗流模型，导致注水诱导裂缝扩展过程中渗吸置换的渗流规律尚不明确，无法进一步指导现场开发实践。针对目前相关数值模型存在的问题，有必要研究一种同时考虑动态扩展裂缝及其与基质渗吸作用、嵌入双重毛管力曲线建立渗流数学模型来精准表征诱导裂缝发生时流体的渗流规律及其对开发效果的影响规律。

发明内容

本发明旨在针对现有技术存在问题，提出一种同时考虑渗吸驱替双重作用的注水诱导动态裂缝油水两相的渗流数学模型。

本发明的技术方案在于：

一种考虑渗吸机理的注水诱导动态裂缝渗流数值模拟方法，步骤如下：

步骤1：建立模型；

在油水两相渗流的基本方程基础上，考虑渗吸驱替对油水渗流的双重作用及注水诱导动态裂缝，分别将驱替和渗吸过程的毛管力模型、相对渗透率模型及基质裂缝窜流量带入到渗流控制方程，建立渗吸驱替双重作用下注水诱导动态裂缝油水两相渗流数学模型；

步骤2：模型求解，采用全隐式有限差分方法获得考虑渗吸驱替双重作用的动态裂缝油水两相渗流场数据。

其中，建立模型的具体过程如下：

(1)建立油水两相渗流的基本微分方程；

在考虑产量项的情况下，油水两相渗流的基本微分方程组为

(2)建立带压渗吸双重毛管力模型

考虑驱替过程的毛管力计算模型为

式中：P_cq为考虑驱替过程的毛管压力，MPa；

P_d为驱替入口压力，MPa；

S_w为含水饱和度，无量纲；S_wr为水相对渗透率趋近于0时的含水饱和度，

无量纲；λ为孔隙大小分布指数，无量纲；

考虑渗吸过程的毛管力计算模型为

式中：P_cs为考虑渗吸过程的毛管压力，MPa；

P_neg为渗吸曲线上，水饱和度达到最大值时的最大毛管压力，MPa；

m、n、α为模型拟合参数；

S_iw为束缚水饱和度，无量纲；S_or为残余油饱和度，无量纲；

考虑驱替过程的相渗模型为

式中：K_rwq为考虑驱替过程的水相相对渗透率，无量纲；

_roq为考虑驱替过程的油相相对渗透率，无量纲；

考虑渗吸过程的相渗模型为: