[发明专利]一种深层缝洞型碳酸盐岩油藏流固耦合数值模拟方法

权利要求书

1.一种深层缝洞型碳酸盐岩油藏流固耦合数值模拟方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1：根据油田现场提供的缝洞型碳酸盐岩油藏地质模型，结合离散缝洞模型，计算基质、裂缝和溶洞的网格几何信息和连接信息；

S2：建立深层缝洞型碳酸盐岩油藏流固耦合数学模型和数值求解格式；

S3：根据油藏网格几何信息及油藏和流体属性参数，进行缝洞型碳酸盐岩油藏数值模拟。

2.根据权利要求1所述的一种深层缝洞型碳酸盐岩油藏流固耦合数值模拟方法，其特征在于：所述步骤S1中，还包括以下步骤：

S1.1：根据油田现场提供的缝洞型油藏的角点网格地质模型，计算每个网格的中心坐标、网格体积，并基于网格属性编号识别基质和溶洞网格；

S1.2：根据油田现场提供的三维复杂裂缝结构，采用非结构网格进行网格剖分，并计算每个裂缝网格的中心坐标、单元体积；

S1.3：将每个溶洞区域内的网格进行合并，形成新的溶洞网格；

S1.4：根据基质和溶洞网格的节点信息，识别并建立出基质网格间及基质-溶洞网格间的连接关系；根据裂缝网格的节点信息，识别并建立裂缝网格间的连接关系；基于裂缝网格的中心坐标，识别出裂缝网格所在的基质网格，并结合基质-溶洞网格连接关系，建立裂缝-基质网格和裂缝-溶洞网格间的连接关系。

3.根据权利要求2所述的一种深层缝洞型碳酸盐岩油藏流固耦合数值模拟方法，其特征在于：所述步骤S1.3中，新溶洞网格的坐标由溶洞区域内网格坐标经过体积加权得到，体积通过将溶洞区域内网格体积求和得到。

4.根据权利要求1所述的一种深层缝洞型碳酸盐岩油藏流固耦合数值模拟方法，其特征在于：所述步骤S2中，还包括以下步骤：

S2.1：建立深层缝洞型碳酸盐岩油藏多相多组分渗流数学模型；

S2.2：建立深层缝洞型油藏弹塑性力学模型；

S2.3：建立流固耦合本构关系；

S2.4：通过有限体积法对渗流数学模型进行数值离散，并采用牛顿迭代法进行全隐式求解；

S2.5：通过有限单元法对力学模型进行数值离散，塑性变形采用回退映射法进行求解更新，力学模型采用牛顿迭代法进行求解；

S2.6：通过定应力分裂迭代法求解流固耦合。

5.根据权利要求4所述的一种深层缝洞型碳酸盐岩油藏流固耦合数值模拟方法，其特征在于：所述步骤S2.1中，通过基质、裂缝和溶洞中烃类和水组分的质量守恒方程、基质和裂缝中油、气、水三相的运动方程、溶洞中多相流体瞬间重力分异模型、辅助方程和渗流边界条件建立模型，其中，基质、裂缝和溶洞中烃类和水组分的质量守恒方程为：

；

；

其中，下标o、g、w分别表示油、气、水三相，表示烃类i组分在油相中的摩尔分数，表示烃类i组分在气相中的摩尔分数，为摩尔密度，为饱和度，表示油藏孔隙度，表示烃类i组分的源汇项，表示水组分的源汇项，

基质和裂缝中油、气、水三相的运动方程为：

；

；

其中，为渗流速度，为粘度；为相对渗透率，表示油藏深度，

辅助方程为：

；

；

；

；

；

其中，为组分数，为相压力，表示水气的毛管力，表示油气的毛管力，

渗流边界条件为：

；

其中，为定压边界上的压力值；为封闭边界的单位法向向量；为Dirchlet边界；为Neumann边界。