CN105205273B - 致密储层多重介质中油气接力流动的模拟方法及其装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种致密储层多重介质中油气接力流动的模拟方法及其装置,所述方法包括:建立具有多重介质的模拟区域;根据地质参数及油气开发工程几何参数将所述模拟区域划分为一级网格,根据所述一级网格中介质的重数将所述一级网格划分为二级网格,每个二级网格模拟一种介质;设置所述二级网格的介质属性参数值;根据设定的流体交换的规则建立网格间的连通表;计算相邻所述一级网格间的传导率及相邻二级网格间的传导率;对不同一级网格间和不同二级网格间的流动动态进行数值模拟计算,以预测所述介质中致密油气储量的动态变化数据、所述介质对油气产量的贡献数据、井的产量及地层压力数据。本发明能够快速预测多重介质中油气情况。
Description
技术领域
本发明涉及油气田开发领域,尤其涉及一种致密储层多重介质中油气接力流动的模拟方法及其装置。
背景技术
致密油作为一种非常规资源,在我国拥有厚实的储量基础,开发潜力巨大。致密储层的介质多样,且不同介质的尺度极差非常大。岩石孔隙结构复杂,发育“纳米-微米-豪米级”不同尺度的孔喉***,储层物性差。同时发育“数十厘米-毫米级”宏观裂缝和“毫米-微米级”微裂缝等不同尺度天然裂缝,结合体积压裂产生的人工裂缝,形成复杂的裂缝网络。不同时间、不同介质的渗流机理不同,存在低速非线性、拟线性、高速非线性多种流态,并且开发过程中应力与渗流耦合,因此不同介质的空间分布与流动关系直接影响开发动态及产能的大小,需要对不同尺度的多重介质进行划分与处理。
然而,目前国内外数值模拟对致密储层的处理主要简化为单一孔隙介质、双重介质、多重介质和离散裂缝等模型。
单一孔隙模型能够考虑多种渗流机理,油气在介质中流动符合达西流和高速非达西流,其优点是模型简单、理论成熟、容易求解,但该模型只能处理单一介质,但没有考虑储层中多重介质对渗流的影响,因此当储层非均质性较强、多重介质发育时,会产生较大误差。
传统双重介质模型中,假设岩体中发育有均质、正交、互相连通的裂缝-孔隙***,裂缝和孔隙***之间有流体交换。该模型原理简单,所需资料少,计算效率高,是目前多数裂缝油藏模拟器的理论基础,但该模型中基质***内不同尺度孔隙介质等效为单一基质处理,仅具有单一孔隙介质属性;同样,裂缝***内不同尺度裂缝介质等效为单一裂缝处理,仅具有单一裂缝介质属性,无法体现致密油气藏多重介质特征。
多重介质模型是基于双重介质的概念,将基质进一步细分为多个嵌套单元,计算各嵌套单元的压力值。该模型能够处理不同尺度基质,计算速度较快,但模型不能处理小尺度裂缝,并且要求整个模拟区域内大尺度裂缝全局联通,因此对离散分布的大尺度天然-人工裂缝也无法处理,导致天然裂缝和人工压裂缝在产状和导流能力等方面均存在较大误差,同时对纳微米级小尺度裂缝发育的致密储层也无法适用。
离散裂缝模型是采用数学公式对单个裂缝及其属性进行描述的模型,能够通过高分辨率非结构化的网格将所有的裂缝根据其实际尺寸和分布形态进行完整和显性的描述。但在大型油藏和复杂的开采条件下,该模型计算非常昂贵,同时缺乏对小尺度裂缝和孔隙介质的处理,与致密储层多重介质的处理方法仍需进一步结合。
发明内容
本发明提供一种致密储层多重介质中油气接力流动的模拟方法及其装置,以解决现有技术中一项或多项缺失。
本发明提供一种致密储层多重介质中油气接力流动的模拟方法,所述方法包括:获取地质参数及油气开发工程几何参数,并建立具有一设定区域边界及多重介质的模拟区域;根据所述地质参数及油气开发工程几何参数将所述模拟区域划分为多个一级网格,根据所述一级网格中介质的重数及所述地质参数将所述一级网格划分为至少一个二级网格,并获取所述一级网格的几何参数和所述二级网格的几何参数,每个所述二级网格模拟一种所述介质;获取所述一级网格的介质类型和所述二级网格的介质类型,并根据所述一级网格的介质类型和所述二级网格的介质类型设置所述二级网格的介质属性参数值;对所有所述一级网格和所有所述二级网格进行顺序编号,并根据流体在同一所述一级网格内的所述二级网格的流动符合接力排供机理,且相邻两个所述一级网格通过其各自最外层的所述二级网格进行流体交换的规则,建立网格间的连通表;根据所述介质属性参数值、所述一级网格的几何参数、所述二级网格的几何参数、所述连通表,计算相邻所述一级网格间的传导率;根据所述介质属性参数值、所述二级网格的几何参数及所述连通表,计算同一所述一级网格内相邻所述二级网格间的传导率;根据所述一级网格的传导率和所述二级网格的传导率,对不同所述一级网格间和不同所述二级网格间的流动动态进行数值模拟计算,以预测所述介质中致密油气储量的动态变化数据、所述介质对油气产量的贡献数据、井的产量及地层压力数据。
一个实施例中,所述油气开发工程几何参数包括:井位、井轨迹、井的射孔位置及实际人工裂缝参数;所述地质参数包括:所述介质的实际空间分布规律数据及所述介质的孔隙体积百分比。
一个实施例中,所述介质包括:大尺度天然裂缝、人工裂缝、小尺度裂缝及孔隙,所述小尺度裂缝包括小裂缝、微裂缝及纳米裂缝;所述孔隙包括:小孔隙、微孔隙及纳米孔隙;所述大尺度天然裂缝和所述人工裂缝为离散介质,所述小尺度裂缝和所述孔隙为等效连续介质。
一个实施例中,根据所述地质参数及油气开发工程几何参数将所述模拟区域划分为多个一级网格,根据所述一级网格中介质的重数及所述地质参数将所述一级网格划分为至少一个二级网格,并获取所述一级网格的几何参数和所述二级网格的几何参数,每个所述二级网格模拟一种所述介质,包括:根据所述井轨迹和所述离散介质的实际空间分布规律数据,将所述离散介质划分为多个第一网格,并获取所述第一网格的几何参数;根据所述等效连续介质的实际空间分布规律数据,将所述等效连续介质划分为多个第二网格,并获取所述第二网格的几何参数;其中,所述第一网格及第二网格构成所述一级网格;根据所述第一网格中介质的重数将所述第一网格划分为至少一个第三网格,以使每个所述第三网格只模拟单一尺度的所述离散介质,并获取所述第三网格的几何参数;根据所述第二网格中介质的重数和所述孔隙体积百分比,将所述第二网格划分为至少一个第四网格,以使每个所述第四网格只模拟单一尺度的所述等效连续介质,并获取所述第四网格的几何参数;其中,所述第三网格及第四网格构成所述二级网格。
一个实施例中,根据所述井轨迹和所述离散介质的实际空间分布规律数据,将所述离散介质划分为多个第一网格,包括:根据所述井轨迹和所述离散介质的实际空间分布规律数据,将每条所述离散介质中裂缝的端部在水平面上剖分为三角形网格,裂缝的主体部在水平面上剖分为多个四边形网格,所述四边形网格的其中两条边沿所述离散介质中裂缝的延伸方向且相互平行;根据所述井轨迹和所述离散介质的实际空间分布规律数据,将所述三角形网格和所述四边形网格在垂向上进行投影并延伸一第一投影高度,使所述第一投影高度与所述离散介质中裂缝的高度相等,以形成每条所述离散介质中裂缝的所述第一网格;其中,每条所述离散介质中裂缝的所有所述第一网格的总孔隙体积与每条所述离散介质中裂缝的孔隙体积相同,所述井轨迹及所述射孔位置位于其各自所在网格的中心。
一个实施例中,根据所述等效连续介质的实际空间分布规律数据,将所述等效连续介质划分为多个第二网格,包括:根据所述等效连续介质的实际空间分布规律数据,将所述等效连续介质在水平面上划分为非结构网格;根据所述等效连续介质的实际空间分布规律数据,将所述非结构网格在垂向上进行投影并延伸一第二投影高度,以形成多棱柱的所述第二网格,所述第二投影高度根据所述地质参数中的地质分层厚度确定。
一个实施例中,所述第一网格中介质的重数为一,所述第一网格与所述第三网格相同,或者所述第一网格由多个第三网格构成。
一个实施例中,所述第二网格中介质的重数大于或等于二,根据所述第二网格中介质的重数和所述孔隙体积百分比,将所述第二网格划分为至少一个第四网格,以使每个所述第四网格只模拟单一尺度的所述等效连续介质,包括:根据所述第二网格中介质的重数和所述孔隙体积百分比,将所述第二网格在水平面上划分为至少一个多边形环带,其中,所述多边形环带的每一条边与其周向上对应位置处的所述第二网格的边平行,每个所述环带的带宽在所述周向上处处相等;将所述多边形环带在垂向上进行投影并延伸一第四高度,使所述第四投影高度与所述第二网格在垂向上的第二投影高度相同,以形成所述第四网格;其中,所述第二网格中的所述第四网格的个数等于所述第二网格中介质的重数。
一个实施例中,所述第二网格内的多个所述第四网格由中心向外从低渗介质逐级过渡至高渗介质。
一个实施例中,所述孔隙体积百分比为:其中,i是所述一级网格的编号,Jn表示介质属性参数值为n的所述二级网格的编号;fi_Jn是一级网格i内二级网格Jn的孔隙体积百分比;φJn是二级网格Jn的孔隙度;Vi_Jn是一级网格i内二级网格Jn的体积;Vi是一级网格i的体积,Vi=Σ(Vi_Jn)i。
一个实施例中,所述介质属性参数值包括:物性参数、流体参数及渗流机理参数;其中,所述物性参数包括孔隙度及渗透率;所述流体参数包括饱和度、粘度、密度、相渗、毛管力及高压物性;所述渗流机理参数包括应力敏感参数、高速非线性渗流参数、启动压力梯度参数、滑脱效应参数及扩散作用参数。
一个实施例中,所述第二网格内的相邻的所述第四网格间的传导率为:
其中,i是所述第二网格的
编号,Jnum和Jnum+1分别为包含多重介质的第二网格内由内向外的第num层和第num+1层所述
第四网格;是第二网格i内相邻两个第四网格num和num+1间的传导率;为第二网格i内相邻两个第四网格num和num+1的接触面积;和
分别是第二网格i中相邻两个第四网格num和num+1的带宽,当num=1,和分别是第二网格i中第四网格num和num+1的渗透率。
一个实施例中,相邻的所述第二网格间的传导率:其中,其中,i和j是相邻两个所述第二网格
的编号,Ti,j为第二网格i和j间的传导率;a和b分别是第二网格i和j内的最外层的所述第四
网格的编号;αa和αb分别是第四网格a和b的形状因子;和分别是第二网
格i和j内的最外层的第四网格JN的形状因子;Ai,j为相邻第二网格i和j的接触面积;
和分别是第二网格i和j中最外层第四网格JN的渗透率;和分别是第二网格
i和j中最外层第四网格JN的体积。
一个实施例中,相邻的所述第三网格间的传导率为:其中,其中,a和b是相邻两个所述第三网格的编号,
Ta,b为第三网格a和b间的传导率;αa和αb分别是第三网格a和b的形状因子;Ka和Kb分别是第
三网格a和b的渗透率;La和Lb分别是第三网格a和b的重心到第三网格a和b的接触面中心的
距离;和分别是第三网格a和b的正交性法向校正;Aa,b为相邻第三网格a和b的
接触面积;相邻的所述第三网格与所述第四网格间的传导率为:其中,其中,c和d是相邻的所述第三网格与所述第四网格
的编号,Tc,d为第三网格c和第四网格d间的传导率;αc和αd分别是第三网格c和第四网格d的
形状因子;Kc和Kd分别是第三网格c和第四网格d的渗透率;Ac,d为相邻的第三网格c和第四网
格d的接触面积;Lc和Ld分别是第三网格c和第四网格d的重心到第三网格c和第四网格d的接
触面中心的距离;是第三网格c的正交性法向校正;Vd是第四网格d的体积;其中,第
四网格d是其所在第二网格内的最外层第四网格。
一个实施例中,所述一级网格的几何参数包括:所述一级网格的体积、相邻所述一级网格的接触面积以及相邻两个所述一级网格分别到其二者接触面中心的距离;所述二级网格的几何参数包括:所述二级网格的体积、所述一级网格内相邻所述二级网格的接触面积、所述一级网格内相邻所述二级网格的重心分别到其二者接触面中心的距离以及环带形状的所述二级网格的带宽。
一个实施例中,所述大尺度天然裂缝和所述人工裂缝的缝宽范围为[10mm,50mm];所述小尺度裂缝的缝宽范围为(0mm,1mm];所述孔隙的喉道直径范围为[37nm,20μm];所述小裂缝的缝宽范围为(100μm,1mm];所述微裂缝的缝宽范围为(1μm,100μm];所述纳米缝的缝宽范围为(0μm,1μm];所述小孔隙的喉道直径范围为[1μm,4μm];所述微孔隙的喉道直径范围为[0.5μm,1μm);所述纳米孔隙的喉道直径范围为[37nm,0.5μm)。
本发明还提供一种致密储层多重介质中油气接力流动的模拟装置,所述装置包括:模拟区域建立单元,用于获取地质参数及油气开发工程几何参数,并建立具有一设定区域边界及多重介质的模拟区域;网格划分单元,用于根据所述地质参数及油气开发工程几何参数将所述模拟区域划分为多个一级网格,根据所述一级网格中介质的重数及所述地质参数将所述一级网格划分为至少一个二级网格,并获取所述一级网格的几何参数和所述二级网格的几何参数,每个所述二级网格模拟一种所述介质;属性参数设置单元,用于获取所述一级网格的介质类型和所述二级网格的介质类型,并根据所述一级网格的介质类型和所述二级网格的介质类型设置所述二级网格的介质属性参数值;连通表建立单元,用于对所有所述一级网格和所有所述二级网格进行顺序编号,并根据流体在同一所述一级网格内的所述二级网格的流动符合接力排供机理,且相邻两个所述一级网格通过其各自最外层的所述二级网格进行流体交换的规则,建立网格间的连通表;传导率生成单元,用于根据所述介质属性参数值、所述一级网格的几何参数、所述二级网格的几何参数、所述连通表,计算相邻所述一级网格间的传导率;根据所述介质属性参数值、所述二级网格的几何参数及所述连通表,计算同一所述一级网格内相邻所述二级网格间的传导率;油气数据生成单元,用于根据所述一级网格的传导率和所述二级网格的传导率,对不同所述一级网格间和不同所述二级网格间的流动动态进行数值模拟计算,以预测所述介质中致密油气储量的动态变化数据、所述介质对油气产量的贡献数据、井的产量及地层压力数据。
一个实施例中,所述装置还包括:基本参数存储单元,用于存储所述地质参数及油气开发工程几何参数;所述油气开发工程几何参数包括:井位、井轨迹、井的射孔位置及实际人工裂缝参数;所述地质参数包括:所述介质的实际空间分布规律数据及所述介质的孔隙体积百分比。
一个实施例中,所述装置还包括:介质存储单元,用于存储所述介质;所述介质包括:大尺度天然裂缝、人工裂缝、小尺度裂缝及孔隙,所述小尺度裂缝包括小裂缝、微裂缝及纳米裂缝;所述孔隙包括:小孔隙、微孔隙及纳米孔隙;所述大尺度天然裂缝和所述人工裂缝为离散介质,所述小尺度裂缝和所述孔隙为等效连续介质。
一个实施例中,所述网格划分单元包括:第一网格划分模块,用于根据所述井轨迹和所述离散介质的实际空间分布规律数据,将所述离散介质划分为多个第一网格,并获取所述第一网格的几何参数;第二网格划分模块,用于根据所述等效连续介质的实际空间分布规律数据,将所述等效连续介质划分为多个第二网格,并获取所述第二网格的几何参数;其中,所述第一网格及第二网格构成所述一级网格;第三网格划分模块,用于根据所述第一网格中介质的重数将所述第一网格划分为至少一个第三网格,以使每个所述第三网格只模拟单一尺度的所述离散介质,并获取所述第三网格的几何参数;第四网格划分模块,用于根据所述第二网格中介质的重数和所述孔隙体积百分比,将所述第二网格划分为至少一个第四网格,以使每个所述第四网格只模拟单一尺度的所述等效连续介质,并获取所述第四网格的几何参数;其中,所述第三网格及第四网格构成所述二级网格。
一个实施例中,所述第一网格划分模块包括:水平方向第一网格生成模块,用于根据所述井轨迹和所述离散介质的实际空间分布规律数据,将每条所述离散介质中裂缝的端部在水平面上剖分为三角形网格,裂缝的主体部在水平面上剖分为多个四边形网格,所述四边形网格的其中两条边沿所述离散介质中裂缝的延伸方向且相互平行;垂直方向第一网格生成模块,用于根据所述井轨迹和所述离散介质的实际空间分布规律数据,将所述三角形网格和所述四边形网格在垂向上进行投影并延伸一第一投影高度,使所述第一投影高度与所述离散介质中裂缝的高度相等,以形成每条所述离散介质中裂缝的所述第一网格;其中,每条所述离散介质中裂缝的所有所述第一网格的总孔隙体积与每条所述离散介质中裂缝的孔隙体积相同,所述井轨迹及所述射孔位置位于其各自所在网格的中心。
一个实施例中,所述第二网格划分模块包括:水平方向第二网格生成模块,用于根据所述等效连续介质的实际空间分布规律数据,将所述等效连续介质在水平面上划分为非结构网格;垂直方向第二网格生成模块,用于根据所述等效连续介质的实际空间分布规律数据,将所述非结构网格在垂向上进行投影并延伸一第二投影高度,以形成多棱柱的所述第二网格,所述第二投影高度根据所述地质参数中的地质分层厚度确定。
一个实施例中,所述第四网格划分模块包括:水平方向第四网格生成模块,用于根据所述第二网格中介质的重数和所述孔隙体积百分比,将所述第二网格在水平面上划分为至少一个多边形环带,其中,所述多边形环带的每一条边与其周向上对应位置处的所述第二网格的边平行,每个所述环带的带宽在所述周向上处处相等;垂直方向第四网格生成模块,用于将所述多边形环带在垂向上进行投影并延伸一第四高度,使所述第四投影高度与所述第二网格在垂向上的第二投影高度相同,以形成所述第四网格;其中,所述第二网格中的所述第四网格的个数等于所述第二网格中介质的重数。
本发明通过建立包含多重介质的模拟区域考虑了致密储层介质的多样性和尺度的级差性,并通过每个二级网格模拟一重介质的网格划分策略、分别设定各种介质的属性参数以及设定合理的流体交换规则,解决了多重介质中流体的流态复杂性及耦合困难的问题。在设定流体交换规则时,针对油气从低渗介质向高渗介质流动实际规律,使不同尺度的多重介质遵循接力排供油气的特点,兼顾了高计算效率和高计算准确度。进一步,根据致密储层不同尺度孔缝分布和井轨迹等信息,采取具有不同属性的非结构网格和嵌套式网格,分别处理离散分布和连续分布的不同尺度裂缝和孔隙介质,实现了多重介质网格的合理划分。基于油气接力排供机理确定网格流动关系,考虑致密油气流态和渗流机理计算介质传导率,最终通过流体的流动模拟有效实现了多重介质和井的开发指标预测。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中:
图1是本发明实施例的致密储层多重介质中油气接力流动的模拟方法的流程示意图;
图2是本发明一实施例中模拟区域中介质的结构示意图;
图3是本发明一实施例中网格剖分方法的流程示意图;
图4是本发明一实施例中将离散介质划分为一级网格的方法的流程示意图;
图5是本发明一实施例中将等效连续介质划分为一级网格的方法的流程示意图;
图6是图2所示结构的介质经过本发明一实施例中的网格划分方法获得的一级网格的结构示意图;
图7是本发明一实施例中将一级网格划分为二级网格的方法的流程示意图;
图8是图6所示的一级网格经过本发明实施例的网格划分方法获得的二级网格的结构示意图;
图9是本发明实施例中一级网格中设置介质属性参数值后的二级网格的结构示意图;
图10是本发明一实施例中流体交换的示意图;
图11是本发明一实施例中顺序编号的网格示意图;
图12是本发明一实施例中连通表的结构示意图;
图13是本发明实施例的致密储层多重介质中油气接力流动的模拟装置的结构示意图;
图14是本发明另一实施例的致密储层多重介质中油气接力流动的模拟装置的结构示意图;
图15是本发明又一实施例的致密储层多重介质中油气接力流动的模拟装置的结构示意图;
图16是本发明一实施例中网格划分单元的结构示意图;
图17是本发明一实施例中第一网格划分模块的结构示意图;
图18是本发明一实施例中第二网格划分模块的结构示意图;
图19是本发明一实施例中第二网格划分模块的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白,下面结合附图对本发明实施例做进一步详细说明。在此,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,但并不作为对本发明的限定。
本发明实施例提供一种致密储层多重介质中油气接力流动的模拟方法,该方法通过,首先建立包括多重介质的模拟区域,然后将该模拟区域依次剖分为多个一级网格和二级网格,并使每个二级网格模拟同一尺度的介质,之后基于接力排供机理建立连通表,最终通过数值模拟计算得到网格的流动动态,进而计算得到反映多重介质中致密油气的情况多种数据。需要预先说明的是,本发明实施例的方法和装置可用于预测多重介质中致密气、致密油及致密气油混合体的情况,下述各实施例以“油气”来描述,可表示各种油藏的储层。
图1是本发明实施例的致密储层多重介质中油气接力流动的模拟方法的流程示意图。如图1所示,致密储层多重介质中油气接力流动的模拟方法,包括步骤:
S110:获取地质参数及油气开发工程几何参数,并建立具有一设定区域边界及多重介质的模拟区域;
S120:根据所述地质参数及油气开发工程几何参数将所述模拟区域划分为多个一级网格,根据所述一级网格中介质的重数及所述地质参数将所述一级网格划分为至少一个二级网格,并获取所述一级网格的几何参数和所述二级网格的几何参数,每个所述二级网格模拟一种所述介质;
S130:获取所述一级网格的介质类型和所述二级网格的介质类型,并根据所述一级网格的介质类型和所述二级网格的介质类型设置所述二级网格的介质属性参数值;
S140对所有所述一级网格和所有所述二级网格进行顺序编号,并根据流体在同一所述一级网格内的所述二级网格流动符合接力排供机理,且相邻两个所述一级网格通过其各自最外层的所述二级网格进行流体交换的规则,建立网格间的连通表;
S150:根据所述介质属性参数值、所述一级网格的几何参数、所述二级网格的几何参数、所述连通表,计算相邻所述一级网格间的传导率;根据所述介质属性参数值、所述二级网格的几何参数及所述连通表,计算同一所述一级网格内相邻所述二级网格间的传导率;
S160:根据所述一级网格的传导率和所述二级网格的传导率,对不同所述一级网格间和不同所述二级网格间的流动动态进行数值模拟计算,以预测所述介质中致密油气储量的动态变化数据、所述介质对油气产量的贡献数据、井的产量及地层压力数据。
本发明实施例的致密储层多重介质中油气接力流动的模拟方法,每个二级网格模拟一重介质,可以突破介质重数的限制,能够实现多重介质的模拟。此外,本发明实施例同一一级网格内的二级网格采用由低渗介质到高渗介质的接力排供机理,能够模拟不同介质、不同赋存状态下油气的渗流机理和可动用性。本发明实施例采用一级网格和二级网格的网格划分方法可以明显减少计算量,提高模拟速度。根据介质类型设置网格的属性参数,不同网格所模拟的介质可具有不同的属性参数,介质情况可更符合实际,可以使模拟结果更准确。
在上述步骤S110中,模拟区域的区域边界大小可以任意设定,只要能满足模拟结果基本符合实际情况即可,较佳地,是根据所要模拟的实际储层的大小和比例进行设定。该模拟区域所包含的多重介质可以具有不同尺度,也可以具有不同的形状,可以用于模拟储层中的混合介质。
上述油气开发工程几何参数主要是指油气生产中的施工数据,例如包括生产井的井位、生产井的井轨迹、生产井的射孔位置以及实际人工裂缝参数,其中,实际人工裂缝可以是由人工压裂产生的裂缝。
该生产井可以是实际生产中所采用的多种井,例如水平井、直井、斜井或多分支井。一个实施例中,模拟区域中的生产井设置为水平井,以模拟目前油气生产中常用的生产井,从而预测当前储层中的致密油气的情况。在进行网格划分时,该水平井可被划分为一个或多个网格,可将生产井的射孔位置设置在生产井的凸多面体非结构网格的中心,可以将射孔位置看做一个点,从而可以提高模拟计算效率和计算结果的准确性。
上述地质参数主要是指储层介质的相关情况,例如包括:所述介质的实际空间分布规律数据及所述介质的孔隙体积百分比。其中,上述介质的实际空间分布规律数据可以通过地震检测或测井得到。以上述地质参数和油气开发工程几何参数作为多重介质中致密油气预测的依据,不仅能够实现致密油气多重介质的预测,还可以增加预测结果的准确性。
具有同一介质属性参数值的非结构网格的孔隙体积百分比可以通过岩心压汞实验得到,例如可以先通过岩心实验测出渗透率等数据,再根据实验数据计算得到,以得到较准确的孔隙百分比。
上述二级网格的体积较佳地满足其所在一级网格内介质的孔隙体积百分比规律,例如,孔隙体积百分比为:
其中,下标i是一级网格的编号,下标Jn表示介质属性参数值为n的二级网格的编号;fi_Jn是一级网格i内二级网格Jn的孔隙体积百分比;φJn是二级网格Jn的孔隙度;Vi_Jn是一级网格i内二级网格Jn的体积;Vi是一级网格i的体积,其中,Vi=Σ(Vi_Jn)i。
本发明实施例中,上述多重介质主要是指具有不同尺度的混合介质,例如,可以包括大尺度天然裂缝、人工裂缝、小尺度裂缝及孔隙。其中,上述小尺度裂缝可以包括小裂缝、微裂缝及纳米缝中的一个或多个,上述孔隙可以包括小孔隙、微孔隙及纳米孔隙中的一个或多个。模拟区域中可以包含上述各种尺度和各种形状的介质中的一种或多种,以模拟包含各种介质种类的混合介质。
图2是本发明一实施例中模拟区域中介质的结构示意图,如图2所示,模拟区域200中的介质包含有大裂缝201、小裂缝202、微裂缝203、小孔隙204、微孔隙205及纳米孔隙206。其中,大裂缝201可以是人工裂缝或大尺度天然裂缝。模拟区域200中的生产井为水平井207。
上述各种类型介质的尺度范围,可以根据本领域的公共划分标准界定,也可以视需要自行确定。
可选地,根据孔隙的喉道直径划分孔隙的尺度范围,根据裂缝的缝宽划***缝的尺度范围,例如,上述大尺度天然裂缝和上述人工裂缝的缝宽范围可为[10mm,50mm],上述小尺度裂缝的缝宽范围可为(0,1mm],上述孔隙的喉道直径范围可为[37nm,20μm]。
进一步对上述不同尺度的小尺度裂缝进行划分,其中,上述小裂缝的缝宽范围可为(100μm,1mm],上述微裂缝的缝宽范围可为(1μm,100μm],上述纳米缝的缝宽范围可为(0,1μm]。
进一步对上述不同尺度的孔隙进行划分,其中,上述小孔隙的喉道直径范围可为[1μm,4μm];上述微孔隙的喉道直径范围可为[0.5μm,1μm);上述纳米孔隙的喉道直径范围可为[37nm,0.5μm)。
在其他实施例中,不同尺度的裂缝还可以包括中裂缝,该中裂缝的缝宽范围可为(1mm,10mm];不同尺度的孔隙可以包括中孔隙,该中孔隙的喉道直径范围可为(4μm,10μm]。
本发明实施例中,通过对孔、缝介质进行上述尺度划分,可以分别针对不同类型或尺度的介质进行不同处理,以通过数值模拟计算实现多尺度介质的油气预测,并增加预测结果的准确性。
在上述步骤S120中,在针对不同尺度介质划分一级网格时,可以采用相同或不同的划分策略。例如,可以将上述大尺度天然裂缝和上述人工裂缝作为离散介质进行划分,即每条大尺度天然裂缝或人工裂缝剖分成多个网格,因为大尺度天然裂缝和上述人工裂缝的尺度较大,对其进行离散化,可使网格更准确地模拟裂缝的形状;可以将基质岩块/孔隙和小尺度裂缝作为等效连续介质,即可以通过一个网格近似模拟上述基质岩块/孔隙,通过一个网格近似模拟上述小尺度裂缝,以简化网格划分的复杂度,将上述孔隙作为连续介质,可以提高网格划分效率。
进一步将上述一级网格划分二级网格,根据一级网格中介质的重数及上述地质参数将该一级网格划分为至少一个二级网格,二级网格嵌套式地分布在一级网格之中。
本发明实施例中,所剖分的一级网格可以是规则的网格或不规则的网格,较佳地,是凸多面体非结构网格,以有效处理致密储层的复杂边界。凸多面体非结构网格的形状可以根据需要选择,例如四面体、五面体或六面体。模拟区域中凸多面体非结构网格的形状可以相同,也可以不同,例如均为四面体,或者同时包含四面体和五面体。二级网格可为环带形状,划分二级网格后,可确定各个二级网格的带宽。
本发明实施例采用的网格可为非结构网格,对大裂缝离散化处理,对其他多重孔隙和裂缝介质等效连续化处理,能够有效处理致密储层复杂的内、外边界条件,实现纯三维数值模拟。
图3是本发明一实施例中网格剖分方法的流程示意图。如图3所示,图1所示的致密储层多重介质中油气接力流动的模拟方法的步骤S120中,根据所述地质参数及油气开发工程几何参数将所述模拟区域划分为多个一级网格,根据所述一级网格中介质的重数及所述地质参数将所述一级网格划分为至少一个二级网格的方法,可包括步骤:
S121:根据所述井轨迹和所述离散介质的实际空间分布规律数据,将所述离散介质划分为多个第一网格,并获取所述第一网格的几何参数;
S122:根据所述等效连续介质的实际空间分布规律数据,将所述等效连续介质划分为多个第二网格,并获取所述第二网格的几何参数;其中,所述第一网格及第二网格构成所述一级网格;
S123:根据所述第一网格中介质的重数将所述第一网格划分为至少一个第三网格,以使每个所述第三网格只模拟单一尺度的所述离散介质,并获取所述第三网格的几何参数;
S124:根据所述第二网格中介质的重数和所述孔隙体积百分比,将所述第二网格划分为至少一个第四网格,以使每个所述第四网格只模拟单一尺度的所述等效连续介质,并获取所述第四网格的几何参数;其中,所述第三网格及第四网格构成所述二级网格。
本发明实施例中,根据不同介质(例如,离散介质和等效连续介质)的分布规律分别划分一级网格,再根据各种介质的一级网格内的介质重数,可以使得模拟区域中的多重介质更接近实际介质的分布规律,从而使得模拟计算出的不同网格间的流体流动更符合实际介质间流体交换的真实情况。进一步,针对不同尺度或类型的介质分别进行网格划分可以提高数值模拟计算效率,根据首次划分的一级网格中介质重数再次划分二级网格可以有效实现每个网格模拟一种尺度的介质。本发明实施例采用二级划分的方法,使得最终每个网格中只包含一重介质,以此降低了计算复杂度,有效实现了多重介质中油气的流动模拟。
值得说明的是,本发明实施例中所描述的每个二级网格模拟同一尺度的介质,其中的“同一尺度”的介质不仅可以指每个二级网格中包含尺寸(例如喉道直径或缝宽)完全相同的多个介质,还可以是指包含尺寸在同一范围的多个介质,例如一个二级网格包含喉道直径为38nm和喉道直径为0.4μm的两种纳米孔隙介质,上述两种纳米孔隙介质的尺度均在纳米孔隙的尺度范围[37nm,0.5μm)之内,则可以说该二级网格用于模拟一种介质或该二级网格包含同一尺度的介质。本发明实施例中所描述的每个二级网格模拟一种介质,其中的“一种”介质可以与“同一尺度”的介质具有相同的意义,也可以指仅包含“同一尺度”的裂缝介质和“同一尺度”的孔隙介质中的之一。
图4是本发明一实施例中将离散介质划分为一级网格的方法的流程示意图。如图4所示,在上述步骤S121中,根据所述井轨迹和所述离散介质的实际空间分布规律数据,将所述离散介质划分为多个第一网格的方法,可包括步骤:
S1211:根据所述井轨迹和所述离散介质的实际空间分布规律数据,将每条所述离散介质中裂缝的端部在水平面上剖分为三角形网格,裂缝的主体部在水平面上剖分为多个四边形网格,所述四边形网格的其中两条边沿所述离散介质中裂缝的延伸方向且相互平行;
S1212:根据所述井轨迹和所述离散介质的实际空间分布规律数据,将所述三角形网格和所述四边形网格在垂向上进行投影并延伸一第一投影高度,使所述第一投影高度与所述离散介质中裂缝的高度相等,以形成每条所述离散介质中裂缝的所述第一网格。
其中,每条上述离散介质中裂缝的所有第一网格的总孔隙体积与每条上述离散介质中裂缝的孔隙体积相同,上述井轨迹及上述射孔位置位于其各自所在网格的中心。
本发明实施例中,通过先在水平面上剖分多边形网格,再在垂向上延伸,可有效实现离散介质的一级网格划分。此外,离散介质的端部特别地剖分为三角形,更有利于模拟离散介质中大裂缝的真实形貌。离散介质可由多个一级网格构成,所以离散介质可以只包含一重介质。根据井轨迹和离散介质的实际空间分布规律划分得到的离散介质的一级网格,所得模拟结果更符合离散介质的实际情况。
图5是本发明一实施例中将等效连续介质划分为一级网格的方法的流程示意图。如图5所示,在上述步骤S122中,根据所述等效连续介质的实际空间分布规律数据,将所述等效连续介质划分为多个第二网格的方法,可包括步骤:
S1221:根据所述等效连续介质的实际空间分布规律数据,将所述等效连续介质在水平面上划分为非结构网格;
S1222:根据所述等效连续介质的实际空间分布规律数据,将所述非结构网格在垂向上进行投影并延伸一第二投影高度,以形成多棱柱的所述第二网格,所述第二投影高度根据所述地质参数中的地质分层厚度确定。
本发明实施例中,根据等效连续介质的实际空间分布规律划分得到的等效连续介质的一级网格,所得模拟结果更符合等效连续介质的实际情况。通过先将等效连续介质在水平面上剖分多边形网格,再在垂向上延伸,可有效实现等效连续介质的一级网格划分。
上述步骤S1212、S1211、S1221、S1222中,“水平面”可指三维模拟区域的从俯视方向看去的平面,“垂向”可指与水平面垂直的方向。“投影”可指在垂向上拉长或延伸的意思,“投影高度”则可指在垂向上延伸的高度。通过投影延伸方式可将二维多边形(例如,四边形)拉长成为多棱柱(例如,四棱柱)。
通过上述步骤S121和步骤S122的具体实施方式(如图4和图5),可得到将给定介质划分为多个一级结构网格。
图6是图2所示结构的介质经过本发明一实施例中的网格划分方法获得的一级网格的结构示意图。结合图2,如图6所示,大裂缝201作为离散介质被划分为离散一级网格301,小裂缝202、微裂缝203、小孔隙204、微孔隙205及纳米孔隙206作为等效连续介质被划分为等效连续一级网格302。由一级网格中的数字可知,图5中的不同一级网格可含有不同重数的介质,例如一重、两重、三重或四重。其中,介质的重数在一级网格划分后即可得知。
一个实施例中,上述步骤S121中所得到的第一网格,其所包含的介质的重数为一,上述第一网格可与上述第三网格相同,也可将上述第一网格继续划分为介质重数为一的第三网格。在进行上述步骤S123时,一个第一网格可只划分为一个第三网格。
图7是本发明一实施例中将一级网格划分为二级网格的方法的流程示意图。如图7所示,上述第二网格中介质的重数大于或等于二,在上述步骤S124中,根据所述第二网格中介质的重数和所述孔隙体积百分比,将所述第二网格划分为至少一个第四网格,以使每个所述第四网格只模拟单一尺度的所述等效连续介质的方法,可包括步骤:
S1241:根据所述第二网格中介质的重数和所述孔隙体积百分比,将所述第二网格在水平面上划分为至少一个多边形环带,其中,所述多边形环带的每一条边与其周向上对应位置处的所述第二网格的边平行,每个所述环带的带宽在所述周向上处处相等;
S1242:将所述多边形环带在垂向上进行投影并延伸一第四高度,使所述第四投影高度与所述第二网格在垂向上的第二投影高度相同,以形成所述第四网格。
其中,所述第二网格中的所述第四网格的个数等于所述第二网格中介质的重数。
在上述步骤S1241中,在一级网格内,中心位置的二级网格可以是该一级网格的相似多边形,并不是带状结构,但上述多边形环带可泛指上述一级网格中心的相似多边形的二级网格和环形带状结构的二级网格。
本发明实施例中,将一级网格划分为环带结构的二级网格,有利于利用接力排供机理模拟二级网格间的流动动态。
具体地,接力排供,例如可指,上述第二网格内的多个第四网格由中心向外从低渗介质逐级过渡至高渗介质。以此,可使模拟的流动动态更符合岩块中不同介质间的真实渗透规律。
通过上述步骤S123和步骤S124的具体实施方式,对上述一级网格继续划分,可以得到每个网格只包含一重介质的二级网格。
图8是图6所示的一级网格经过本发明实施例的网格划分方法获得的二级网格的结构示意图。结合图6,如图8所示,大裂缝201的离散一级网格301和部分等效连续介质(例如,纳米孔隙206)只包含一重介质,它们的一级网格和二级网格相同。等效连续介质的等效连续一级网格302包含多重介质(例如,四重介质),其被划分为多个(例如,四个)环带二级网格3021。
将上述模拟区域剖分为一套非结构网格后,可以通过直接读取的方式,获取非结构网格的介质类型。然后,通过上述步骤S130针对不同类型的介质设置二级网格的介质属性参数值。总体上,介质属性参数值可包括:物性参数、流体参数及渗流机理参数。
具体地,该物性参数可包括孔隙度及渗透率;该流体参数可包括饱和度、粘度、密度、相渗、毛管力及高压物性;该渗流机理参数可包括应力敏感参数、高速非线性渗流参数、启动压力梯度参数、滑脱效应参数及扩散作用参数。
图9是本发明实施例中一级网格中设置介质属性参数值后的二级网格的结构示意图。如图9所示,等效连续一级网格302包含五重介质,即小裂缝202、微裂缝203、小孔隙204、微孔隙205及纳米孔隙206,等效连续一级网格302被划分为五个二级网格,每个二级网格对应一重介质。根据上述介质类型有针对性地设置各种介质的介质属性参数值,可得到更准确的介质中流体流动动态模拟结果。
在上述步骤S150中,计算相邻一级网格间传导率时,需要用到一级网格的几何参数和二级网格的几何参数,计算同一一级网格内相邻二级网格间的传导率时,需要用到二级网格的几何参数。
具体地,上述一级网格的几何参数可包括:一级网格的体积、相邻一级网格的接触面积以及相邻两个一级网格分别到其二者接触面中心的距离;上述二级网格的几何参数可包括:二级网格的体积、一级网格内相邻二级网格的接触面积、一级网格内相邻二级网格的重心分别到其二者接触面中心的距离以及环带形状的二级网格的带宽。
在上述步骤S130设置网格中介质的属性参数值后,可对各网格进行编号,并结合设定合理的流体交换规则,计算网格间的传导率,更符合流体交换的实际情况。顺序编号可减少数值模拟时的计算量。通过上述连通表可以查询到网格之间的合理的流通关系。
图10是本发明一实施例中流体交换的示意图,如图10所示,流体在同一一级网格内的二级网格中流动可符合接力排供机理,由中心低渗介质逐级过渡至外层高渗介质,而且,相邻两个一级网格可通过其各自最外层的二级网格进行流体交换。
图11是本发明一实施例中顺序编号的网格示意图,图12是本发明一实施例中连通表的结构示意图。如图11所示,对所有一级网格和所有二级网格进行顺序编号,可建立得到如图12所示的网格间的连通表,以用于计算网格间的传导率。
一个实施例中,上述第一网格(一级网格)中介质的重数为一,可通过一个或多个第一网格模拟一条天然大尺度裂缝或人工裂缝,第一网格还可继续剖分为多个第三网格。同一第一网格内的相邻第三网格间彼此连通,进而相邻的上述第三网格间的传导率可为:
其中,其中,a和b是相邻两个所述第三网格的编号,Ta,b为第三网格a和b间的传导率;αa和αb分别是第三网格a和b的形状因子;Ka和Kb分别是第三网格a和b的渗透率;La和Lb分别是第三网格a和b的重心到第三网格a和b的接触面中心的距离;和分别是第三网格a和b的正交性法向校正;Aa,b为相邻第三网格a和b的接触面积。
本发明实施例中,针对一重介质的一级网格,单独计算它们之间的传导率,简化了计算过程,可提高计算效率。
一个实施例中,上述第二网格(一级网格)中介质的重数大于或等于二,同一第二网格内的多个第四网格中流体按接力排供机理由低渗介质流动至高渗介质,进而上述第二网格内的相邻的第四网格间的传导率可为:
其中,下标i是所述第二网格的编号,下标Jnum和Jnum+1分别为包含多重介质的第二网格内由内向外的第num层和第num+1层第四网格;是第二网格i内相邻两个第四网格num和num+1间的传导率;为第二网格i内相邻两个第四网格num和num+1的接触面积;和分别是第二网格i中相邻两个第四网格num和num+1的带宽,当num=1,和分别是第二网格i中第四网格num和num+1的渗透率。
本发明实施例中,根据接力排供机理计算相邻二级网格间的传导率,同时兼顾了计算效率和计算准确度。
上述第二网格(一级网格)中介质的重数大于或等于二,相邻两个一级网格间的流体交换通过其各自最外层二级网格实现,即相邻第二网格间流体交换通过每个第二网格内最外层第四网格实现,进而相邻的第二网格间的传导率:
其中,其中,下标i和j是相邻
两个第二网格的编号,Ti,j为第二网格i和j间的传导率;下标a和b分别是第二网格i和j内的
最外层的所述第四网格的编号;αa和αb分别是第四网格a和b的形状因子;和分别是第二网格i和j内的最外层的第四网格JN的形状因子;Ai,j为相邻第二网格i
和j的接触面积;和分别是第二网格i和j中最外层第四网格JN的渗透率;
和分别是第二网格i和j中最外层第四网格JN的体积。
本发明实施例中,将包含多重介质的一级网格间的流体交换简化为最外层二级网格间的流体交换,提高的运算效率。
一个实施例中,第一网格内的第三网格和第二网格内的第四网格可相邻,其二者间的传导率为:
其中,其中,c和d是相邻的所述第三网格与所述第四网格的编号,Tc,d为第三网格c和第四网格d间的传导率;αc和αd分别是第三网格c和第四网格d的形状因子;Kc和Kd分别是第三网格c和第四网格d的渗透率;Ac,d为相邻的第三网格c和第四网格d的接触面积;Lc和Ld分别是第三网格c和第四网格d的重心到第三网格c和第四网格d的接触面中心的距离;是第三网格c的正交性法向校正;Vd是第四网格d的体积;其中,第四网格d是其所在第二网格内的最外层第四网格。
上述各实施例中,网格的编号可以通过连通表查询得到;网格的形状因子、相邻网格的接触面积、网格重心到与其相邻的网格的接触面中心的距离等参数可从网格的几何参数中得到;网格的渗透率可从介质的物性参数中得到。在计算传导率时,充分考虑了各种网格的几何参数、介质属性参数及合理的连通关系,使得计算结果更符合实际情况。
在上述步骤S160中,根据上述传导率,对模拟区域中不同网格之间的流动动态进行数值模拟计算,可以得到整个模拟区域中介质间的流体交换动态。之后,通过计算可以得到介质中致密油气储量的动态变化数据、介质对油气产量的贡献数据、井的产量及地层压力数据。
具体而言,通过网格的体积和网格的介质孔隙度相乘得到介质的孔隙体积,再通过孔隙体积和介质中气体的油气水饱和度相乘可以得到介质中致密油气储量的动态变化数据。通过计算模拟区域中与生产井相邻的所有网格的流量(流入生产井为正值,流出生产井为负值),求和可以得到井的产量。计算出每种介质的产量,并计算该种介质的产量在井产量中的占比,即可得到各种介质对油气产量的贡献数据。通过流进和流出网格的流体的流量差,即可计算出地层的压力(压力指标)。
本发明的致密储层多重介质中油气接力流动的模拟方法,通过建立包含多重介质的模拟区域考虑了致密储层介质的多样性和尺度的级差性,并通过每个二级网格模拟一重介质的网格划分策略、分别设定各种介质的属性参数以及设定合理的流体交换规则,解决了多重介质中流体的流态复杂性及耦合困难的问题。在设定流体交换规则时,针对油气从低渗介质向高渗介质流动实际规律,使不同尺度的多重介质遵循接力排供油气的特点,兼顾了高计算效率和高计算准确度。进一步,根据致密储层不同尺度孔缝分布和井轨迹等信息,采取具有不同属性的非结构网格和嵌套式网格,分别处理离散分布和连续分布的不同尺度裂缝和孔隙介质,实现了多重介质网格的合理划分。基于油气接力排供机理确定网格流动关系,考虑致密油气流态和渗流机理计算介质传导率,最终通过流体的流动模拟有效实现了多重介质和井的开发指标预测。
基于与图1所示的致密储层多重介质中油气接力流动的模拟方法相同的发明构思,本申请实施例还提供了一种致密储层多重介质中油气接力流动的模拟装置,如下面实施例所述。由于该致密储层多重介质中油气接力流动的模拟装置解决问题的原理与致密储层多重介质中油气接力流动的模拟方法相似,因此该致密储层多重介质中油气接力流动的模拟装置的实施可以参见致密储层多重介质中油气接力流动的模拟方法的实施,重复之处不再赘述。
图13是本发明实施例的致密储层多重介质中油气接力流动的模拟装置的结构示意图。如图13所示,致密储层多重介质中油气接力流动的模拟装置,包括:模拟区域建立单元410、网格划分单元420、属性参数设置单元430、连通表建立单元440、传导率生成单元450、油气数据生成单元460。上述各单元顺序连接。
模拟区域建立单元410用于获取地质参数及油气开发工程几何参数,并建立具有一设定区域边界及多重介质的模拟区域。
网格划分单元420用于根据所述地质参数及油气开发工程几何参数将所述模拟区域划分为多个一级网格,根据所述一级网格中介质的重数及所述地质参数将所述一级网格划分为至少一个二级网格,并获取所述一级网格的几何参数和所述二级网格的几何参数,每个所述二级网格模拟一种所述介质。
属性参数设置单元430用于获取所述一级网格的介质类型和所述二级网格的介质类型,并根据所述一级网格的介质类型和所述二级网格的介质类型设置所述二级网格的介质属性参数值。
连通表建立单元440用于对所有所述一级网格和所有所述二级网格进行顺序编号,并根据流体在同一所述一级网格内的所述二级网格的流动符合接力排供机理,且相邻两个所述一级网格通过其各自最外层的所述二级网格进行流体交换的规则,建立网格间的连通表。
传导率生成单元450用于根据所述介质属性参数值、所述一级网格的几何参数、所述二级网格的几何参数、所述连通表,计算相邻所述一级网格间的传导率;根据所述介质属性参数值、所述二级网格的几何参数及所述连通表,计算同一所述一级网格内相邻所述二级网格间的传导率。
油气数据生成单元460用于根据所述一级网格的传导率和所述二级网格的传导率,对不同所述一级网格间和不同所述二级网格间的流动动态进行数值模拟计算,以预测所述介质中致密油气储量的动态变化数据、所述介质对油气产量的贡献数据、井的产量及地层压力数据。
本发明实施例的致密储层多重介质中油气接力流动的模拟装置,网格划分单元所划分的每个二级网格模拟一重介质,可以突破介质重数的限制,能够实现多重介质的模拟。此外,连通表建立单元使得同一一级网格内的二级网格采用由低渗介质到高渗介质的接力排供机理,能够模拟不同介质、不同赋存状态下油气的渗流机理和可动用性。本发明实施例的网格划分单元所采用的一级网格和二级网格的网格划分方法可以明显减少计算量,提高模拟速度。属性参数设置单元根据介质类型设置网格的属性参数,不同网格所模拟的介质可具有不同的属性参数,介质情况可更符合实际,可以使模拟结果更准确。
图14是本发明另一实施例的致密储层多重介质中油气接力流动的模拟装置的结构示意图。如图14所述,图13所示的致密储层多重介质中油气接力流动的模拟装置,还可包括基本参数存储单元470。该基本参数存储单元470与上述模拟区域建立单元410连接,以为其提供地质参数及油气开发工程几何参数。
基本参数存储单元470用于存储所述地质参数及油气开发工程几何参数;所述油气开发工程几何参数包括:井位、井轨迹、井的射孔位置及实际人工裂缝参数;所述地质参数包括:所述介质的实际空间分布规律数据及所述介质的孔隙体积百分比。
本发明实施例中,基本参数存储单元可为模拟区域建立单元建立模拟区域提供依据。
图15是本发明又一实施例的致密储层多重介质中油气接力流动的模拟装置的结构示意图。如图15所示,图14所示的致密储层多重介质中油气接力流动的模拟装置,还可包括介质存储单元480。该介质存储单元480与上述模拟区域建立单元410连接,以提供多重介质。
介质存储单元480用于存储所述介质;所述介质包括:大尺度天然裂缝、人工裂缝、小尺度裂缝及孔隙,所述小尺度裂缝包括小裂缝、微裂缝及纳米裂缝;所述孔隙包括:小孔隙、微孔隙及纳米孔隙;所述大尺度天然裂缝和所述人工裂缝为离散介质,所述小尺度裂缝和所述孔隙为等效连续介质。
本发明实施例中,介质存储单元为建立模拟区域提供各种尺度和类型的介质,以实现模拟包含各种介质种类的混合介质。
图16是本发明一实施例中网格划分单元的结构示意图。如图16所示,上述网格划分单元420,可包括:第一网格划分模块421、第二网格划分模块422、第三网格划分模块423及第四网格划分模块424。上述各模块顺序连接。
第一网格划分模块421用于根据所述井轨迹和所述离散介质的实际空间分布规律数据,将所述离散介质划分为多个第一网格,并获取所述第一网格的几何参数。
第二网格划分模块422用于根据所述等效连续介质的实际空间分布规律数据,将所述等效连续介质划分为多个第二网格,并获取所述第二网格的几何参数;其中,所述第一网格及第二网格构成所述一级网格。
第三网格划分模块423用于根据所述第一网格中介质的重数将所述第一网格划分为至少一个第三网格,以使每个所述第三网格只模拟单一尺度的所述离散介质,并获取所述第三网格的几何参数。
第四网格划分模块424用于根据所述第二网格中介质的重数和所述孔隙体积百分比,将所述第二网格划分为至少一个第四网格,以使每个所述第四网格只模拟单一尺度的所述等效连续介质,并获取所述第四网格的几何参数;其中,所述第三网格及第四网格构成所述二级网格。
本发明实施例中,第一网格划分模块/第二网格划分模块根据不同介质(例如,离散介质和等效连续介质)的分布规律分别划分一级网格,第三网格划分模块/第四网格划分模块再根据各种介质的一级网格内的介质重数,可以使得模拟区域中的多重介质更接近实际介质的分布规律,从而使得模拟计算出的不同网格间的流体流动更符合实际介质间流体交换的真实情况。多个模块针对不同尺度或类型的介质分别进行网格划分可以提高数值模拟计算效率,根据首次划分的一级网格中介质重数再次划分二级网格可以有效实现每个网格模拟一种尺度的介质。通过多个模块进行二级划分,使得最终每个网格中只包含一重介质,以此降低了计算复杂度,有效实现了多重介质中油气的流动模拟。
图17是本发明一实施例中第一网格划分模块的结构示意图。如图17所示,上述第一网格划分模块421,可包括:水平方向第一网格生成模块4211和垂直方向第一网格生成模块4212,上述两个模块相互连接。
水平方向第一网格生成模块4211用于根据所述井轨迹和所述离散介质的实际空间分布规律数据,将每条所述离散介质中裂缝的端部在水平面上剖分为三角形网格,裂缝的主体部在水平面上剖分为多个四边形网格,所述四边形网格的其中两条边沿所述离散介质中裂缝的延伸方向且相互平行。
垂直方向第一网格生成模块4212用于根据所述井轨迹和所述离散介质的实际空间分布规律数据,将所述三角形网格和所述四边形网格在垂向上进行投影并延伸一第一投影高度,使所述第一投影高度与所述离散介质中裂缝的高度相等,以形成每条所述离散介质中裂缝的所述第一网格。
其中,每条所述离散介质中裂缝的所有所述第一网格的总孔隙体积与每条所述离散介质中裂缝的孔隙体积相同,所述井轨迹及所述射孔位置位于其各自所在网格的中心。
本发明实施例中,通过水平方向第一网格生成模块先在水平面上剖分多边形网格,再通过垂直方向第一网格生成模块在垂向上延伸,可有效实现离散介质的一级网格划分。此外,水平方向第一网格生成模块特别地将离散介质的端部剖分为三角形,更有利于模拟离散介质中大裂缝的真实形貌。离散介质可由多个一级网格构成,所以离散介质可以只包含一重介质。根据井轨迹和离散介质的实际空间分布规律划分得到的离散介质的一级网格,所得模拟结果更符合离散介质的实际情况。
图18是本发明一实施例中第二网格划分模块的结构示意图。如图18所示,上述第二网格划分模块422,可包括:水平方向第二网格生成模块4221和垂直方向第二网格生成模块4222,上述两模块相互连接。
水平方向第二网格生成模块4221用于根据所述等效连续介质的实际空间分布规律数据,将所述等效连续介质在水平面上划分为非结构网格。
垂直方向第二网格生成模块4222用于根据所述等效连续介质的实际空间分布规律数据,将所述非结构网格在垂向上进行投影并延伸一第二投影高度,以形成多棱柱的所述第二网格,所述第二投影高度根据所述地质参数中的地质分层厚度确定。
本发明实施例中,水平方向第二网格生成模块根据等效连续介质的实际空间分布规律划分得到的等效连续介质的一级网格,所得模拟结果更符合等效连续介质的实际情况。先通过水平方向第二网格生成模块将等效连续介质在水平面上剖分多边形网格,再通过垂直方向第二网格生成模块在垂向上延伸,可有效实现等效连续介质的一级网格划分。
一个实施例中,第三网格划分模块还用于执行:所述第一网格中介质的重数为一,所述第一网格与所述第三网格相同,或者所述第一网格由多个第三网格构成。
图19是本发明一实施例中第二网格划分模块的结构示意图。如图19所示,上述第四网格划分模块424,可包括:水平方向第四网格生成模块4241和垂直方向第四网格生成模块4242,上述两模块相互连接。
水平方向第四网格生成模块4241用于根据所述第二网格中介质的重数和所述孔隙体积百分比,将所述第二网格在水平面上划分为至少一个多边形环带,其中,所述多边形环带的每一条边与其周向上对应位置处的所述第二网格的边平行,每个所述环带的带宽在所述周向上处处相等。
垂直方向第四网格生成模块4242用于将所述多边形环带在垂向上进行投影并延伸一第四高度,使所述第四投影高度与所述第二网格在垂向上的第二投影高度相同,以形成所述第四网格。
其中,所述第二网格中的所述第四网格的个数等于所述第二网格中介质的重数。
本发明实施例中,水平方向第四网格生成模块将一级网格划分为环带结构的二级网格,有利于利用接力排供机理模拟二级网格间的流动动态。
本发明的致密储层多重介质中油气接力流动的模拟装置,通过模拟区域建立单元建立包含多重介质的模拟区域,考虑了致密储层介质的多样性和尺度的级差性,并通过网格划分单元划分的每个二级网格仅模拟一重介质,通过属性参数设置单元设定各种介质的属性参数,通过连通表建立单元设定合理的流体交换规则,解决了多重介质中流体的流态复杂性及耦合困难的问题。连通表建立单元在设定流体交换规则时,针对油气从低渗介质向高渗介质流动实际规律,使不同尺度的多重介质遵循接力排供油气的特点,兼顾了高计算效率和高计算准确度。进一步,多个网格划分模块根据致密储层不同尺度孔缝分布和井轨迹等信息,采取具有不同属性的非结构网格和嵌套式网格,分别处理离散分布和连续分布的不同尺度裂缝和孔隙介质,实现了多重介质网格的合理划分。传导率生成单元基于油气接力排供机理确定网格流动关系,考虑致密油气流态和渗流机理计算介质传导率,最终通过油气数据生成单元实现流体的流动模拟有效实现了多重介质和井的开发指标预测。
本发明的致密储层多重介质中油气接力流动的模拟方法及装置,考虑致密储层中介质的多样性和尺度的级差性,针对油气从低渗介质向高渗介质流动,不同尺度多重介质接力排供油气的特点,与现有技术相比,本发明具有以下显著优点:
(1)不受介质重数的限制,能够实现多重介质的模拟;能够模拟致密储层以纳微米孔为主的多尺度孔隙介质,以及大尺度天然裂缝/人工裂缝、大裂缝、微裂缝、纳米缝等多尺度裂缝介质;
(2)能够模拟不同介质、不同赋存状态下油气的渗流机理和可动用性;
(3)能够模拟不同尺度介质间油气接力排供机理和流体交换;
(4)能够模拟预测不同尺度介质中储量的动态变化、对产量的贡献及井的产量及压力指标;
(5)采用非结构网格对大裂缝离散化处理,多重介质等效连续化处理,能够处理致密储层复杂内、外边界条件,减少无效网格,节省工作量,提高模拟速度快及精度高。
本领域内的技术人员应明白,本发明的实施例可提供为方法、***、或计算机程序产品。因此,本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(***)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
以上所述的具体实施例,对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本发明的具体实施例而已,并不用于限定本发明的保护范围,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (23)
1.一种致密储层多重介质中油气接力流动的模拟方法,其特征在于,所述方法包括:
获取地质参数及油气开发工程几何参数,并建立具有一设定区域边界及多重介质的模拟区域;
根据所述地质参数及油气开发工程几何参数将所述模拟区域划分为多个一级网格,根据所述一级网格中介质的重数及所述地质参数将所述一级网格划分为至少一个二级网格,并获取所述一级网格的几何参数和所述二级网格的几何参数,每个所述二级网格模拟一种所述介质;
获取所述一级网格的介质类型和所述二级网格的介质类型,并根据所述一级网格的介质类型和所述二级网格的介质类型设置所述二级网格的介质属性参数值;
对所有所述一级网格和所有所述二级网格进行顺序编号,并根据流体在同一所述一级网格内的所述二级网格的流动符合接力排供机理,且相邻两个所述一级网格通过其各自最外层的所述二级网格进行流体交换的规则,建立网格间的连通表;
根据所述介质属性参数值、所述一级网格的几何参数、所述二级网格的几何参数、所述连通表,计算相邻所述一级网格间的传导率;根据所述介质属性参数值、所述二级网格的几何参数及所述连通表,计算同一所述一级网格内相邻所述二级网格间的传导率;
根据所述一级网格的传导率和所述二级网格的传导率,对不同所述一级网格间和不同所述二级网格间的流动动态进行数值模拟计算,以预测所述介质中致密油气储量的动态变化数据、所述介质对油气产量的贡献数据、井的产量及地层压力数据。
2.如权利要求1所述的致密储层多重介质中油气接力流动的模拟方法,其特征在于,所述油气开发工程几何参数包括:井位、井轨迹、井的射孔位置及实际人工裂缝参数;所述地质参数包括:所述介质的实际空间分布规律数据及所述介质的孔隙体积百分比。
3.如权利要求2所述的致密储层多重介质中油气接力流动的模拟方法,其特征在于,所述介质包括:大尺度天然裂缝、人工裂缝、小尺度裂缝及孔隙,所述小尺度裂缝包括小裂缝、微裂缝及纳米裂缝;所述孔隙包括:小孔隙、微孔隙及纳米孔隙;所述大尺度天然裂缝和所述人工裂缝为离散介质,所述小尺度裂缝和所述孔隙为等效连续介质。
4.如权利要求3所述的致密储层多重介质中油气接力流动的模拟方法,其特征在于,根据所述地质参数及油气开发工程几何参数将所述模拟区域划分为多个一级网格,根据所述一级网格中介质的重数及所述地质参数将所述一级网格划分为至少一个二级网格,并获取所述一级网格的几何参数和所述二级网格的几何参数,每个所述二级网格模拟一种所述介质,包括:
根据所述井轨迹和所述离散介质的实际空间分布规律数据,将所述离散介质划分为多个第一网格,并获取所述第一网格的几何参数;
根据所述等效连续介质的实际空间分布规律数据,将所述等效连续介质划分为多个第二网格,并获取所述第二网格的几何参数;其中,所述第一网格及第二网格构成所述一级网格;
根据所述第一网格中介质的重数将所述第一网格划分为至少一个第三网格,以使每个所述第三网格只模拟单一尺度的所述离散介质,并获取所述第三网格的几何参数;
根据所述第二网格中介质的重数和所述孔隙体积百分比,将所述第二网格划分为至少一个第四网格,以使每个所述第四网格只模拟单一尺度的所述等效连续介质,并获取所述第四网格的几何参数;其中,所述第三网格及第四网格构成所述二级网格。
5.如权利要求4所述的致密储层多重介质中油气接力流动的模拟方法,其特征在于,根据所述井轨迹和所述离散介质的实际空间分布规律数据,将所述离散介质划分为多个第一网格,包括:
根据所述井轨迹和所述离散介质的实际空间分布规律数据,将每条所述离散介质中裂缝的端部在水平面上剖分为三角形网格,裂缝的主体部在水平面上剖分为多个四边形网格,所述四边形网格的其中两条边沿所述离散介质中裂缝的延伸方向且相互平行;
根据所述井轨迹和所述离散介质的实际空间分布规律数据,将所述三角形网格和所述四边形网格在垂向上进行投影并延伸一第一投影高度,使所述第一投影高度与所述离散介质中裂缝的高度相等,以形成每条所述离散介质中裂缝的所述第一网格;
其中,每条所述离散介质中裂缝的所有所述第一网格的总孔隙体积与每条所述离散介质中裂缝的孔隙体积相同,所述井轨迹及所述射孔位置位于其各自所在网格的中心。
6.如权利要求4所述的致密储层多重介质中油气接力流动的模拟方法,其特征在于,根据所述等效连续介质的实际空间分布规律数据,将所述等效连续介质划分为多个第二网格,包括:
根据所述等效连续介质的实际空间分布规律数据,将所述等效连续介质在水平面上划分为非结构网格;
根据所述等效连续介质的实际空间分布规律数据,将所述非结构网格在垂向上进行投影并延伸一第二投影高度,以形成多棱柱的所述第二网格,所述第二投影高度根据所述地质参数中的地质分层厚度确定。
7.如权利要求4所述的致密储层多重介质中油气接力流动的模拟方法,其特征在于,所述第一网格中介质的重数为一,所述第一网格与所述第三网格相同,或者所述第一网格由多个第三网格构成。
8.如权利要求7所述的致密储层多重介质中油气接力流动的模拟方法,其特征在于,所述第二网格中介质的重数大于或等于二,根据所述第二网格中介质的重数和所述孔隙体积百分比,将所述第二网格划分为至少一个第四网格,以使每个所述第四网格只模拟单一尺度的所述等效连续介质,包括:
根据所述第二网格中介质的重数和所述孔隙体积百分比,将所述第二网格在水平面上划分为至少一个多边形环带,其中,所述多边形环带的每一条边与其周向上对应位置处的所述第二网格的边平行,每个所述环带的带宽在所述周向上处处相等;
将所述多边形环带在垂向上进行投影并延伸一第四投影高度,使所述第四投影高度与所述第二网格在垂向上的第二投影高度相同,以形成所述第四网格;
其中,所述第二网格中的所述第四网格的个数等于所述第二网格中介质的重数。
9.如权利要求8所述的致密储层多重介质中油气接力流动的模拟方法,其特征在于,所述第二网格内的多个所述第四网格由中心向外从低渗介质逐级过渡至高渗介质。
10.如权利要求2所述的致密储层多重介质中油气接力流动的模拟方法,其特征在于,所述孔隙体积百分比为:
其中,i是所述一级网格的编号,Jn表示介质属性参数值为n的所述二级网格的编号;fi_Jn是一级网格i内二级网格Jn的孔隙体积百分比;φJn是二级网格Jn的孔隙度;Vi_Jn是一级网格i内二级网格Jn的体积;Vi是一级网格i的体积,Vi=∑(Vi_Jn)i。
11.如权利要求1所述的致密储层多重介质中油气接力流动的模拟方法,其特征在于,所述介质属性参数值包括:物性参数、流体参数及渗流机理参数;
其中,所述物性参数包括孔隙度及渗透率;所述流体参数包括饱和度、粘度、密度、相渗、毛管力及高压物性;所述渗流机理参数包括应力敏感参数、高速非线性渗流参数、启动压力梯度参数、滑脱效应参数及扩散作用参数。
12.如权利要求8所述的致密储层多重介质中油气接力流动的模拟方法,其特征在于,
所述第二网格内的相邻的所述第四网格间的传导率为:
其中,i是所述第二网格的编号,Jnum和Jnum+1分别为包含多重介质的第二网格内由内向外的第num层和第num+1层所述第四网格;是第二网格i内相邻两个第四网格num和num+1间的传导率;为第二网格i内相邻两个第四网格num和num+1的接触面积;和分别是第二网格i中相邻两个第四网格num和num+1的带宽,当num=1, 和分别是第二网格i中第四网格num和num+1的渗透率。
13.如权利要求8所述的致密储层多重介质中油气接力流动的模拟方法,其特征在于,
相邻的所述第二网格间的传导率:
其中,
其中,i和j是相邻两个所述第二网格的编号,Ti,j为第二网格i和j间的传导率;a1和b1分别是第二网格i和j内的最外层的所述第四网格的编号;αa1和αb1分别是第四网格a1和b1的形状因子;和分别是第二网格i和j内的最外层的第四网格JN的形状因子;Ai,j为相邻第二网格i和j的接触面积;和分别是第二网格i和j中最外层第四网格JN的渗透率;和分别是第二网格i和j中最外层第四网格JN的体积。
14.如权利要求8所述的致密储层多重介质中油气接力流动的模拟方法,其特征在于,
相邻的所述第三网格间的传导率为:
其中,
其中,a和b是相邻两个所述第三网格的编号,Ta,b为第三网格a和b间的传导率;αa和αb分别是第三网格a和b的形状因子;Ka和Kb分别是第三网格a和b的渗透率;La和Lb分别是第三网格a和b的重心到第三网格a和b的接触面中心的距离;和分别是第三网格a和b的正交性法向校正;Aa,b为相邻第三网格a和b的接触面积;
相邻的所述第三网格与所述第四网格间的传导率为:
其中,
其中,c和d是相邻的所述第三网格与所述第四网格的编号,Tc,d为第三网格c和第四网格d间的传导率;αc和αd分别是第三网格c和第四网格d的形状因子;Kc和Kd分别是第三网格c和第四网格d的渗透率;Ac,d为相邻的第三网格c和第四网格d的接触面积;Lc和Ld分别是第三网格c和第四网格d的重心到第三网格c和第四网格d的接触面中心的距离;是第三网格c的正交性法向校正;Vd是第四网格d的体积;其中,第四网格d是其所在第二网格内的最外层第四网格。
15.如权利要求1所述的致密储层多重介质中油气接力流动的模拟方法,其特征在于,
所述一级网格的几何参数包括:所述一级网格的体积、相邻所述一级网格的接触面积以及相邻两个所述一级网格分别到其二者接触面中心的距离;
所述二级网格的几何参数包括:所述二级网格的体积、所述一级网格内相邻所述二级网格的接触面积、所述一级网格内相邻所述二级网格的重心分别到其二者接触面中心的距离以及环带形状的所述二级网格的带宽。
16.如权利要求3所述的致密储层多重介质中油气接力流动的模拟方法,其特征在于,所述大尺度天然裂缝和所述人工裂缝的缝宽范围为[10mm,50mm];所述小尺度裂缝的缝宽范围为(0mm,1mm];所述孔隙的喉道直径范围为[37nm,20μm];所述小裂缝的缝宽范围为(100μm,1mm];所述微裂缝的缝宽范围为(1μm,100μm];所述纳米缝的缝宽范围为(0μm,1μm];所述小孔隙的喉道直径范围为[1μm,4μm];所述微孔隙的喉道直径范围为[0.5μm,1μm);所述纳米孔隙的喉道直径范围为[37nm,0.5μm)。
17.一种致密储层多重介质中油气接力流动的模拟装置,其特征在于,所述装置包括:
模拟区域建立单元,用于获取地质参数及油气开发工程几何参数,并建立具有一设定区域边界及多重介质的模拟区域;
网格划分单元,用于根据所述地质参数及油气开发工程几何参数将所述模拟区域划分为多个一级网格,根据所述一级网格中介质的重数及所述地质参数将所述一级网格划分为至少一个二级网格,并获取所述一级网格的几何参数和所述二级网格的几何参数,每个所述二级网格模拟一种所述介质;
属性参数设置单元,用于获取所述一级网格的介质类型和所述二级网格的介质类型,并根据所述一级网格的介质类型和所述二级网格的介质类型设置所述二级网格的介质属性参数值;
连通表建立单元,用于对所有所述一级网格和所有所述二级网格进行顺序编号,并根据流体在同一所述一级网格内的所述二级网格的流动符合接力排供机理,且相邻两个所述一级网格通过其各自最外层的所述二级网格进行流体交换的规则,建立网格间的连通表;
传导率生成单元,用于根据所述介质属性参数值、所述一级网格的几何参数、所述二级网格的几何参数、所述连通表,计算相邻所述一级网格间的传导率;根据所述介质属性参数值、所述二级网格的几何参数及所述连通表,计算同一所述一级网格内相邻所述二级网格间的传导率;
油气数据生成单元,用于根据所述一级网格的传导率和所述二级网格的传导率,对不同所述一级网格间和不同所述二级网格间的流动动态进行数值模拟计算,以预测所述介质中致密油气储量的动态变化数据、所述介质对油气产量的贡献数据、井的产量及地层压力数据。
18.如权利要求17所述的致密储层多重介质中油气接力流动的模拟装置,其特征在于,所述装置还包括:
基本参数存储单元,用于存储所述地质参数及油气开发工程几何参数;所述油气开发工程几何参数包括:井位、井轨迹、井的射孔位置及实际人工裂缝参数;所述地质参数包括:所述介质的实际空间分布规律数据及所述介质的孔隙体积百分比。
19.如权利要求18所述的致密储层多重介质中油气接力流动的模拟装置,其特征在于,所述装置还包括:
介质存储单元,用于存储所述介质;所述介质包括:大尺度天然裂缝、人工裂缝、小尺度裂缝及孔隙,所述小尺度裂缝包括小裂缝、微裂缝及纳米裂缝;所述孔隙包括:小孔隙、微孔隙及纳米孔隙;所述大尺度天然裂缝和所述人工裂缝为离散介质,所述小尺度裂缝和所述孔隙为等效连续介质。
20.如权利要求19所述的致密储层多重介质中油气接力流动的模拟装置,其特征在于,所述网格划分单元包括:
第一网格划分模块,用于根据所述井轨迹和所述离散介质的实际空间分布规律数据,将所述离散介质划分为多个第一网格,并获取所述第一网格的几何参数;
第二网格划分模块,用于根据所述等效连续介质的实际空间分布规律数据,将所述等效连续介质划分为多个第二网格,并获取所述第二网格的几何参数;其中,所述第一网格及第二网格构成所述一级网格;
第三网格划分模块,用于根据所述第一网格中介质的重数将所述第一网格划分为至少一个第三网格,以使每个所述第三网格只模拟单一尺度的所述离散介质,并获取所述第三网格的几何参数;
第四网格划分模块,用于根据所述第二网格中介质的重数和所述孔隙体积百分比,将所述第二网格划分为至少一个第四网格,以使每个所述第四网格只模拟单一尺度的所述等效连续介质,并获取所述第四网格的几何参数;其中,所述第三网格及第四网格构成所述二级网格。
21.如权利要求20所述的致密储层多重介质中油气接力流动的模拟装置,其特征在于,所述第一网格划分模块包括:
水平方向第一网格生成模块,用于根据所述井轨迹和所述离散介质的实际空间分布规律数据,将每条所述离散介质中裂缝的端部在水平面上剖分为三角形网格,裂缝的主体部在水平面上剖分为多个四边形网格,所述四边形网格的其中两条边沿所述离散介质中裂缝的延伸方向且相互平行;
垂直方向第一网格生成模块,用于根据所述井轨迹和所述离散介质的实际空间分布规律数据,将所述三角形网格和所述四边形网格在垂向上进行投影并延伸一第一投影高度,使所述第一投影高度与所述离散介质中裂缝的高度相等,以形成每条所述离散介质中裂缝的所述第一网格;
其中,每条所述离散介质中裂缝的所有所述第一网格的总孔隙体积与每条所述离散介质中裂缝的孔隙体积相同,所述井轨迹及所述射孔位置位于其各自所在网格的中心。
22.如权利要求20所述的致密储层多重介质中油气接力流动的模拟装置,其特征在于,所述第二网格划分模块包括:
水平方向第二网格生成模块,用于根据所述等效连续介质的实际空间分布规律数据,将所述等效连续介质在水平面上划分为非结构网格;
垂直方向第二网格生成模块,用于根据所述等效连续介质的实际空间分布规律数据,将所述非结构网格在垂向上进行投影并延伸一第二投影高度,以形成多棱柱的所述第二网格,所述第二投影高度根据所述地质参数中的地质分层厚度确定。
23.如权利要求20所述的致密储层多重介质中油气接力流动的模拟装置,其特征在于,所述第四网格划分模块包括:
水平方向第四网格生成模块,用于根据所述第二网格中介质的重数和所述孔隙体积百分比,将所述第二网格在水平面上划分为至少一个多边形环带,其中,所述多边形环带的每一条边与其周向上对应位置处的所述第二网格的边平行,每个所述环带的带宽在所述周向上处处相等;
垂直方向第四网格生成模块,用于将所述多边形环带在垂向上进行投影并延伸一第四投影高度,使所述第四投影高度与所述第二网格在垂向上的第二投影高度相同,以形成所述第四网格;
其中,所述第二网格中的所述第四网格的个数等于所述第二网格中介质的重数。
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应力敏感性致密气藏压裂井动态反演新方法;徐梦雅 等;《天然气地球科学》;20141231;第25卷(第12期);第2058-2064页 * |
缝洞型碳酸盐岩储层多类多尺度建模方法研究:以塔河油田四区奥陶系油藏为例;侯加根 等;《地学前缘》;20120229;第19卷(第2期);第59-66页 * |
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