CN114329889B - 致密砂岩气藏水力压裂缝网三维展布与属性的解释方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种致密砂岩气藏水力压裂缝网三维展布与属性的解释方法、装置、介质及设备，包括如下步骤：S10：分析致密砂岩气藏体积压裂缝的空间展布及渗流参数基本特征，分类并三维表征不同类型的裂缝；S20：建立致密砂岩气藏水力压裂缝网三维展布与属性的试井分析物理模型；S30：根据试井分析物理模型建立致密砂岩气藏水力压裂缝网三维展布与属性的试井分析模型的数学模型；S40：对数学模型进行求解得到无因次井底压力解；S50：基于无因次井底压力解得到致密砂岩气藏水力压裂缝网三维展布与属性的试井解释双对数理论样版曲线；S60：将试井解释双对数理论样版曲线与实测数据进行拟合并进行试井解释得到储层及裂缝关键渗流参数。
Description
技术领域
本发明涉及一种致密砂岩气藏水力压裂缝网三维展布与属性的解释方法，具体涉及一种致密砂岩气藏水力压裂缝网三维展布与属性的试井解释方法、装置、介质及设备，属于油气田开发技术领域。
背景技术
致密砂岩气藏基质渗透率低、物性差，其工业开采离不开长水平井和大规模水力压裂技术。由于致密砂岩储层本身微裂缝发育，缝网改造后裂缝类型增多、空间展布更复杂。充分认识压裂缝网是压裂优化设计和致密砂岩气高效开发的前提，建立致密砂岩气藏水力压裂缝网三维展布与属性的试井解释方法对于认识压裂缝网渗流规律与井底压力动态变化规律具有十分重要意义。
目前国内外水平井压裂工艺技术已日趋成熟，然而其基础渗流理论研究滞后，对体积压裂水平井压裂缝网特征及不稳定渗流规律认识不清，导致致密砂岩气水平井体积压裂后开发理论存在不足。目前致密砂岩气压裂水平井渗流模型主要包括SRV模型和离散裂缝模型，SRV模型通常将复杂人工缝网简化为双翼对称裂缝和具有高渗流能力的区域，即认为每一个体积压裂段都存在一个主裂缝，其余裂缝统一简化为高渗区域，等效为单孔介质或双重介质，由于对裂缝特征描述过于简化，该方法无法准确刻画复杂缝网的空间展布形态；离散裂缝模型主要将人工缝网中每一条裂缝进行显式处理，并进行渗流参数赋值，然后采用降低维度的思想简化裂缝网格数量，这样处理可以大大简化模型的复杂性以及网格划分数量，由于裂缝空间展布形态及缝内流体流动局限于二维问题，对于三维裂缝渗流特征的描述却缺乏真实性。因此，亟需提出不同类型裂缝的三维精确表征方法，进一步逼近各类裂缝在储层中的真实状态，并建立一种致密砂岩气藏水力压裂缝网三维展布与属性的试井解释方法。这对于准确描述致密砂岩气藏压裂缝网特征、揭示不稳定渗流规律以及获取压裂缝网形态、导流能力等关键参数具有重要意义。
发明内容
针对上述技术问题，本发明提供一种致密砂岩气藏水力压裂缝网三维展布与属性的试井解释方法、装置、介质及设备，考虑更加符合实际的水力压裂缝网三维展布与属性，从而可以更准确地获取压裂缝网形态、导流能力等关键参数。
为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：
一种致密砂岩气藏水力压裂缝网三维展布与属性的解释方法，包括如下步骤：
步骤S10：分析致密砂岩气藏体积压裂缝的空间展布及渗流参数基本特征，分类并三维表征不同类型的裂缝；
步骤S20：基于致密砂岩气藏体积压裂改造压裂缝网的基本特征，抽提三维离散裂缝网络典型展布模式，建立致密砂岩气藏水力压裂缝网三维展布与属性的试井分析物理模型；
步骤S30：根据试井分析物理模型建立致密砂岩气藏水力压裂缝网三维展布与属性的试井分析模型的数学模型；
步骤S40：利用半解析方法对致密砂岩气藏水力压裂缝网三维展布与属性的试井分析模型的数学模型进行求解得到无因次井底压力解；
步骤S50：基于无因次井底压力解得到致密砂岩气藏水力压裂缝网三维展布与属性的试井解释双对数理论样版曲线；
步骤S60：将试井解释双对数理论样版曲线与实测数据进行拟合并进行试井解释得到储层及裂缝关键渗流参数。
所述的解释方法，优选地，所述步骤S10包括如下步骤：
步骤S101：基于体积压裂缝延伸规律及微地震监测结果，分析致密砂岩气藏体积压裂缝的空间展布及渗流参数基本特征；
步骤S102：基于体积压裂缝基本特征，从裂缝成因机理、发育尺度、分布密度和导流能力角度出发，将裂缝***分类为人工裂缝、诱导裂缝和天然裂缝；
步骤S103：基于体积压裂缝基本特征，利用离散介质方法对人工裂缝进行三维表征，利用等效连续介质方法对诱导裂缝和天然裂缝进行表征。
所述的解释方法，优选地，所述步骤S20中的试井分析物理模型建立的条件包括：三维离散裂缝网络展布模式由复杂交错的人工裂缝、诱导缝和天然裂缝组成；该物理模型假设条件至少包括：人工裂缝垂直并贯穿储层，且只与水平井的射孔处相交，水平井其他段均封闭；储层流体只经过人工裂缝流入生产井筒，在人工裂缝内二维流动。
所述的解释方法，优选地，所述步骤S30中数学模型的建立过程如下：
步骤S301：基于无因次参数及定义建立人工裂缝中的流体渗流方程和边界条件，得到人工裂缝渗流模型；
步骤S302：基于无因次参数及定义建立储层中的流体渗流方程及边界条件，得到储层渗流模型。
所述的解释方法，优选地，所述步骤S40包括如下步骤：
步骤S401：利用半解析方法对所述步骤S301中的人工裂缝渗流模型进行求解，具体步骤如下：
利用拉普拉斯变换将所述步骤S301中的流体渗流方程变换为拉氏空间渗流方程；
将人工裂缝划分成若干个微元，每个裂缝微元是一个二维平面矩形，利用有限差分方法对每个裂缝微元进行离散，并采用星三角变换方法解决裂缝中的交汇流动，得到离散裂缝***流动有限差分方程组。
所述的解释方法，优选地，所述步骤S40还包括如下步骤：
步骤S402：利用半解析方法对所述步骤S302中的储层渗流模型进行求解，具体如下：
利用拉普拉斯变换将所述步骤302中的流体渗流方程变换为拉氏空间渗流方程；
在储层流动数学模型中，裂缝微元视为面源，地层流体不断流入裂缝微元造成储层压力不断下降，利用傅里叶变换和Laplace变换对基质和天然裂缝渗流方程进行求解，得到Laplace空间三维点源函数解；
由Laplace空间三维点源函数解得到某一裂缝微元在储层中任意一点所产生的无因次压力，结合叠加原理得到离散裂缝网络中NF个裂缝微元在储层中任意一点所产生的无因次压力；
以裂缝微元几何中心为计算点，得到裂缝微元的无因次压力并应用到所有裂缝微元中，得到NF个包含裂缝微元压力和流量的方程组。
所述的解释方法，优选地，所述步骤S60还包括如下步骤：
步骤S601：将试井解释双对数理论样版曲线中的无因次压力以及无因次压力导数曲线转换为压力恢复过程中的无因次压力及无因次压力导数曲线，由叠加原理可得无因次压力转换公式；
步骤S602：对实际试井压力数据进行处理，利用Matlab软件绘制实测压力及压力导数曲线；
步骤S603：给定气藏参数、流体参数，并输入一组裂缝参数，利用Matlab软件绘制理论压力及压力导数曲线；
步骤S604：利用最小二乘法将试井解释双对数理论样版曲线与实测曲线进行自动拟合，得到拟合曲线、储层及裂缝关键渗流参数；
步骤S605：根据拟合曲线形态以及流动阶段特征，通过改变参数值开展进一步的拟合解释，最终得到可靠的压裂缝网形态、导流能力参数。
本发明第二方面还提供一种上述致密砂岩气藏水力压裂缝网三维展布与属性的解释装置，包括：
第一处理单元，用于分析致密砂岩气藏体积压裂缝的空间展布及渗流参数基本特征，分类并三维表征不同类型的裂缝；
第二处理单元，用于基于致密砂岩气藏体积压裂改造压裂缝网的基本特征，抽提三维离散裂缝网络典型展布模式，建立致密砂岩气藏水力压裂缝网三维展布与属性的试井分析物理模型；
第三处理单元，用于根据试井分析物理模型建立致密砂岩气藏水力压裂缝网三维展布与属性的试井分析模型的数学模型；
第四处理单元，用于利用半解析方法对致密砂岩气藏水力压裂缝网三维展布与属性的试井分析模型的数学模型进行求解得到无因次井底压力解；
第五处理单元，用于基于无因次井底压力解得到致密砂岩气藏水力压裂缝网三维展布与属性的试井解释双对数理论样版曲线；
第六处理单元，用于将试井解释双对数理论样版曲线与实测数据进行拟合并进行试井解释得到储层及裂缝关键渗流参数。
本发明第三方面还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述解释方法的步骤。
本发明第四方面还提供一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述解释方法的步骤。
本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：
1、本发明通过建立物理、数学模型来描述致密砂岩气藏中压裂缝网渗流规律与井底压力动态变化规律，物理模型中考虑了更符合实际的三维缝网几何形态和关键渗流参数，进一步逼近各类裂缝在储层中的真实状态，可以更加真实地反映流体在复杂缝网中的渗流规律。
2、本发明利用基于有限差分-三维源函数的半解析方法计算得到了无因次井底压力解，准确描述了流体在三维缝网中的渗流规律及井底压力动态变化规律，该方法规避传统数值模拟方法中的近缝网格及近分区边界网格加密技术，具有计算速度快，模拟精度高的优点。
3、本发明利用生成的致密砂岩气藏水力压裂缝网三维展布与属性的试井解释双对数理论样版曲线与气田实际试井数据进行了拟合解释，获得了压裂缝网形态、导流能力等关键参数，结果可为气藏压裂优化设计和高效开发提供参考和指导。
附图说明
图1为本发明一实施例提供的致密砂岩气藏水力压裂缝网三维展布与属性的试井解释方法的流程示意图；
图2为本发明该实施例提供的致密砂岩气藏体积压裂水平井物理模型示意图；
图3为本发明该实施例提供的致密砂岩气藏水力压裂缝网三维展布与属性的试井解释双对数理论样版曲线；
图4为本发明该实施例提供的致密砂岩气藏水力压裂缝网三维展布与属性的试井解释双对数理论样版曲线与实测试井数据相拟合的示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，其为本发明所提供的致密砂岩气藏水力压裂缝网三维展布与属性的试井解释方法的步骤流程图，具体包括以下步骤：
步骤S10：分析致密砂岩气藏体积压裂缝的空间展布及渗流参数基本特征，精细分类并三维精确表征不同类型裂缝。
在本步骤中，基于致密砂岩储层压裂缝延伸规律及微地震监测结果的认识，根据裂缝的形成机理、尺度、分布密度及导流能力等参数，将裂缝类型细分为人工裂缝、诱导裂缝和天然裂缝；采用三维离散介质方法精确表征每条人工裂缝流动特征，其几何形态与渗流参数均单独赋值；诱导裂缝和天然裂缝采用等效连续介质方法表征，包括渗透率张量模型和双重介质模型(Warren-Root模型、Kazemi模型和De Swaan模型)。
步骤S20：基于致密砂岩气藏体积压裂改造压裂缝网基本特征，抽提三维离散裂缝网络典型展布模式，建立致密砂岩气藏水力压裂缝网三维展布与属性的试井分析物理模型。
在本步骤中，基于人工裂缝、诱导缝及天然裂缝的基本特征，从渗流数学模型建立的角度出发，可以将人工裂缝、诱导缝及天然裂缝形成的复杂裂缝***抽提为图2所示的三维离散裂缝网络展布模式，以此建立致密砂岩气藏水力压裂缝网三维展布与属性的试井分析物理模型。
在渗流数学模型建立前，首先需要给出物理模型假设条件。基于三维离散裂缝网络典型展布模式，考虑人工裂缝只与水平井的射孔处相交，水平井的其他段均封闭；流体在人工裂缝中的流动为二维问题，流体在储层中的流动为三维问题。致密砂岩气藏水力压裂缝网三维展布与属性的试井分析物理模型的假设条件还包括：(1)地层为均质、等厚、上下封闭、水平无限大；(2)基质和裂缝的属性，例如渗透率和孔隙度均为常数；(3)流体在基质和裂缝内流动均服从达西渗流；(4)考虑水平井筒储集效应和表皮效应的影响；(5)不考虑重力和毛管力的影响。
步骤S30：根据试井分析物理模型建立致密砂岩气藏水力压裂缝网三维展布与属性的试井分析模型的数学模型。
在本步骤中，基于物理模型假设条件，将生产阶段的流动过程划分为人工裂缝流动和储层流动两部分，分别建立每个部分流体流动的渗流模型，具体步骤如下：
步骤S301：考虑更加符合实际的三维裂缝空间展布形态，裂缝内部流动不再局限于常规模型假设的一维流动，对于交错裂缝，缝内流动既有二维流动，在裂缝相交处又存在交汇流动，由于存在交汇流动的裂缝微元数在总裂缝微元数中所占比例不大，因此本步骤先给出了不考虑裂缝相交的渗流方程，而后结合星三角变换法对交汇裂缝微元的流动进行变换，以此获得实际的人工裂缝***渗流方程，为了简化数学模型的形式，引入无因次参数及定义可得无因次人工裂缝渗流方程为：
边界条件为：
式中：pFD为无因次人工裂缝压力；εD为无因次长度(人工裂缝ε方向)；ξD为无因次长度(人工裂缝ξ方向)；hD为无因次储层厚度；CFD为无因次人工裂缝导流能力；ΔεD为ε方向的无因次裂缝微元长度；ΔξD为ξ方向的无因次裂缝微元长度；qFD为无因次人工裂缝流量；ηFD为无因次人工裂缝导压系数；tD为无因次时间；ΔlFD为无因次裂缝长度；ΔhFD为无因次裂缝高度；xwD，ywD，zwD为无因次点源位置坐标；reqD为无因次有效井径；rwD为无因次井筒半径；pwD为无因次井底流压。
步骤S302：将人工裂缝微元视为面源，储层流体不断流入裂缝微元导致储层压力不断下降，引入无因次参数及定义可得无因次储层渗流方程，包括基质和天然裂缝两个***的渗流方程，在本步骤中，基质***渗流方程为：
天然裂缝-诱导缝中流体渗流方程为：
边界条件为：
式中：ωf为天然裂缝储容比；λmf为基质向天然裂缝窜流系数；pfD为无因次天然裂缝压力；pmD为无因次基质压力；xD，yD，zD为无因次长度(x，y，z坐标方向)；ωf为裂缝储容比；λmf为基质向天然裂缝窜流系数。
步骤S40、利用半解析方法对致密砂岩气藏水力压裂缝网三维展布与属性的试井分析模型的数学模型进行求解得到无因次井底压力解。
在本步骤中，利用半解析方法对致密砂岩气藏水力压裂缝网三维展布与属性的试井分析模型的数学模型进行求解得到无因次井底压力解，采用的半解析方法只需划***缝为网格，在保证描述三维裂缝展布灵活的同时大大减少了网格数量，基质解析解和裂缝数值解的耦合求解方法提高了早期流动模拟的精度，Laplace空间解不受时间步约束，得益于以上几点使得模型计算效率高且模拟精度更好。该方法具体可以包括以下步骤：
步骤S401：将人工裂缝划分为若干微元，建立Laplace空间有限差分数值解，每个裂缝微元是一个二维平面矩形，利用有限差分方法对每个裂缝微元进行离散，并采用星三角变换方法解决裂缝中的交汇流动，得到离散裂缝***流动有限差分方程组，并将方程组写成如下矩阵方程形式：
式中，T为裂缝微元间传导率的系数矩阵；I是NF×NF阶的单位矩阵；为拉氏空间下各裂缝微元的无因次压力向量；/>为拉氏空间下基质流向各裂缝微元的无因次流量向量；/>为拉氏空间下无因次井底压力值；b为常数向量；o为零向量；
水平井在定产量生产条件下的边界条件为：
式中，u为Laplace变量；bT为向量b的转置；b为向量b中的各元素之和。
步骤S402：将裂缝微元可视为面源，地层流体不断流入裂缝微元造成储层压力不断下降，利用傅里叶变换和Laplace变换对基质和天然裂缝渗流方程进行求解，得到Laplace空间三维点源函数解为：
yD1＝yeD-|yD-ymD|
yD2＝yeD-|yD+ymD|
式中：为拉氏空间下的无因次天然裂缝压力；k为常系数，取正整数；εk为中间变量；yD1为中间变量；yD2为中间变量；n为常系数，取正整数；εkn为中间变量；xeD，yeD，zeD为无因次边界长度。
由Laplace空间点源函数基本解可得某一裂缝微元(i,j)在储层中任意一点M(xD，yD，zD)所产生的无因次压力为：
上式中的为裂缝微元(i,j)的Laplace空间面源函数基本解，其表达式为：
式中：G为Laplace空间三维点源函数解；为单位裂缝面上基质向裂缝微元(i,j)的流量；/>为裂缝微元(i,j)的无因次长度；/>为裂缝微元(i,j)的无因次高度；/>为裂缝微元(i,j)的无因次位置坐标。
结合叠加原理可得到离散裂缝网络中NF(NF＝Nx×Ny)个裂缝微元在储层中任意一点所产生的无因次压力为：
式中，为所有裂缝微元在储层中任意一点所产生的无因次压力，。
以裂缝微元几何中心为计算点，得到裂缝微元(i,j)的无因次压力为：
式中，为裂缝微元(i,j)的无因次压力。
将裂缝微元(i,j)的无因次压力解应用到所有裂缝微元中，可以得到NF个包含裂缝微元压力和流量的方程组，写成矩阵形式为：
式中，B为系数矩阵，其与裂缝的空间位置和Laplace变量有关，与裂缝的导流能力并无关系；为拉氏空间下基质流向天然裂缝的无因次流量向量；/>为拉氏空间下天然裂缝的无因次压力向量。
步骤S403：在裂缝壁面处，储层的流量与压力和人工裂缝***相同：
式中，为拉氏空间下与裂缝微元(i,j)交界处天然裂缝的无因次压力；/>为拉氏空间下裂缝微元(i,j)的无因次压力；/>为拉氏空间下与裂缝微元(i,j)交界处天然裂缝的无因次流量；/>为拉氏空间下裂缝微元(i,j)的无因次流量。
步骤S401、S402和S403构成了致密砂岩气藏水力压裂缝网三维展布与属性的试井分析模型的数学模型耦合求解矩阵方程组，即：
式中，oT为零向量转置。
该方程组中有个2NF+1个未知数，同时有2NF+1个方程，其中未知数有NF个裂缝微元压力NF个裂缝微元流量/>1个井底流压/>因此方程组是封闭的，然后使用Matlab软件进行编程求解，最终得到无因次井底压力解。
步骤S50：基于试井分析模型的无因次井底压力解得到致密砂岩气藏水力压裂缝网三维展布与属性的试井解释双对数理论样版曲线；
在本步骤中，通过给定气藏参数、流体参数和裂缝参数，利用无因次井底压力解可以作出致密砂岩气藏水力压裂缝网三维展布与属性的试井分析模型的理论样版曲线，同时还可以根据曲线形态特征对流动阶段进行划分。图3为本发明实施例中致密砂岩气藏水力压裂缝网三维展布与属性的试井分析模型的理论样版曲线，位于上方的曲线为无因次压力曲线，位于下方的曲线为无因次压力导数曲线，图版采用双对数坐标进行绘制，共分为9个主要流动阶段：(1)纯井筒储集效应和表皮效应阶段；(2)裂缝第一径向流阶段；(3)双线性流阶段；(4)基质线性流阶段；(5)裂缝第二径向流阶段；(6)缝间干扰及过度流阶段；(7)***整体径向流阶段；(8)基质向天然裂缝窜流阶段；(9)边界控制流阶段。
步骤S60：将理论样版曲线与实测数据进行拟合并进行试井解释得到储层及裂缝关键渗流参数。
图4为致密砂岩气藏水力压裂缝网三维展布与属性的试井解释双对数理论样版曲线与实测试井数据相拟合的示意图，如图4所示，本步骤的具体过程如下：
步骤S601：将理论样版曲线中的无因次压力以及无因次压力导数曲线转换为压力恢复过程中的无因次压力及无因次压力导数曲线，由叠加原理可得无因次压力转换公式为：
ΔpD转换(ΔtD)＝pD[(tp)D]-pD[(tp+Δt)D]+pD(ΔtD)
无因次压力导数转换公式为：
式中：(tp)D为关井前无因次生产时间；ΔtD为无因次关井压力恢复时间；pD为理论模型无因次压力；ΔpD转换为转换后的无因次压力；Δp′D转换为转换后的无因次压力导数。
步骤S602：对实际试井压力数据进行处理，以Δp和为纵坐标，以Δt为横坐标，利用Matlab软件绘制实测压力及压力导数曲线。
步骤S603：给定气藏参数、流体参数，并输入一组裂缝参数，包括人工裂缝形态、条数、导流能力等，以ΔpD转换(ΔtD)和p′D转换为纵坐标，以ΔtD为横坐标，利用Matlab软件绘制理论压力及压力导数曲线。
步骤S604：利用最小二乘法将理论样版曲线与实测曲线进行自动拟合，得到储层及裂缝关键渗流参数。
步骤S605：根据拟合曲线形态以及流动阶段特征，通过改变参数值开展进一步的精细拟合解释，最终得到可靠的压裂缝网形态、导流能力等参数，上述参数对于气藏压裂优化设计和开发效果评价具有重要的指导作用。
以下为本发明中致密砂岩气藏水力压裂缝网三维展布与属性的试井解释方法的一个具体的实施例：
实例选取鄂尔多斯盆地某致密砂岩气藏多段压裂水平井—X1井的压力降落数据，X1井是鄂尔多斯盆地某气田的一口水平井，井段为3223.6～4123.6m，水平井井长为832m，于2016年7月投产，地层中部压力为27.9MPa。对该井进行5段混合水压裂。于2020年7月11日至2020年7月21日进行了一次压力恢复测试，关井前平均产气量为4.1×104m3/d。
采用本发明中的致密砂岩气藏水力压裂缝网三维展布与属性的试井解释方法对X1井进行试井解释，得到了理论样版曲线与气田实测数据的拟合解释双对数图版，可以发现，实测曲线仅展现出井筒储集效应阶段、表皮效应阶段、地层线性流阶段以及短暂的裂缝径向流动阶段，由于关井时间有限，后期流动阶段并未呈现。通过进一步精细拟合解释得到了储层及裂缝关键参数，结果如表1和表2所示，通过对比发现，拟合解释结果与气藏地质特征和生产实际均相符，得到的储层和裂缝关键渗流参数对于气藏压裂优化设计和开发效果评价具有指导意义。
表1
表2
本发明第二方面还提供一种上述致密砂岩气藏水力压裂缝网三维展布与属性的解释装置，包括：
第一处理单元，用于分析致密砂岩气藏体积压裂缝的空间展布及渗流参数基本特征，分类并三维表征不同类型的裂缝；
第二处理单元，用于基于致密砂岩气藏体积压裂改造压裂缝网的基本特征，抽提三维离散裂缝网络典型展布模式，建立致密砂岩气藏水力压裂缝网三维展布与属性的试井分析物理模型；
第三处理单元，用于根据试井分析物理模型建立致密砂岩气藏水力压裂缝网三维展布与属性的试井分析模型的数学模型；
第四处理单元，用于利用半解析方法对致密砂岩气藏水力压裂缝网三维展布与属性的试井分析模型的数学模型进行求解得到无因次井底压力解；
第五处理单元，用于基于无因次井底压力解得到致密砂岩气藏水力压裂缝网三维展布与属性的试井解释双对数理论样版曲线；
第六处理单元，用于将试井解释双对数理论样版曲线与实测数据进行拟合并进行试井解释得到储层及裂缝关键渗流参数。
本发明第三方面还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述解释方法的步骤。
本发明第四方面还提供一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述解释方法的步骤。
本发明是根据具体实施方式的方法、设备(***)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解为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。存储器可以包括用于存储信息的物理装置，通常是将信息数字化后再以利用电、磁或者光学等方法的媒体加以存储。本实施方式所述的存储器又可以包括：利用电能方式存储信息的装置，如RAM、ROM等；利用磁能方式存储信息的装置，如硬盘、软盘、磁带、磁芯存储器、磁泡存储器、U盘；利用光学方式存储信息的装置，如CD或DVD。当然，还有其他方式的存储器，例如量子存储器、石墨烯存储器等等。在本实施方式中，所述处理器可以按任何适当的方式实现。例如，所述处理器可以采取例如微处理器或处理器以及存储可由该(微)处理器执行的计算机可读程序代码(例如软件或固件)的计算机可读介质、逻辑门、开关、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、可编程逻辑控制器和嵌入微控制器的形式等等。本说明书实施方式提供的服务器，其处理器和存储器实现的具体功能，可以与本说明书中的前述实施方式相对照解释。
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。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (7)
1.一种致密砂岩气藏水力压裂缝网三维展布与属性的解释方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S10：分析致密砂岩气藏体积压裂缝的空间展布及渗流参数基本特征，分类并三维表征不同类型的裂缝；
步骤S20：基于致密砂岩气藏体积压裂改造压裂缝网的基本特征，抽提三维离散裂缝网络典型展布模式，建立致密砂岩气藏水力压裂缝网三维展布与属性的试井分析物理模型；
步骤S30：根据试井分析物理模型建立致密砂岩气藏水力压裂缝网三维展布与属性的试井分析模型的数学模型；
步骤S40：利用半解析方法对致密砂岩气藏水力压裂缝网三维展布与属性的试井分析模型的数学模型进行求解得到无因次井底压力解；
步骤S50：基于无因次井底压力解得到致密砂岩气藏水力压裂缝网三维展布与属性的试井解释双对数理论样版曲线；
步骤S60：将试井解释双对数理论样版曲线与实测数据进行拟合并进行试井解释得到储层及裂缝关键渗流参数；
所述步骤S30中数学模型的建立过程如下：步骤S301：基于无因次参数及定义建立人工裂缝中的流体渗流方程和边界条件，得到人工裂缝渗流模型；步骤S302：基于无因次参数及定义建立储层中的流体渗流方程及边界条件，得到储层渗流模型；
所述步骤S40包括如下步骤：步骤S401：利用半解析方法对所述步骤S301中的人工裂缝渗流模型进行求解，具体步骤如下：利用拉普拉斯变换将所述步骤S301中的流体渗流方程变换为拉氏空间渗流方程；将人工裂缝划分成若干个微元，每个裂缝微元是一个二维平面矩形，利用有限差分方法对每个裂缝微元进行离散，并采用星三角变换方法解决裂缝中的交汇流动，得到离散裂缝***流动有限差分方程组；
所述步骤S40还包括如下步骤：步骤S402：利用半解析方法对所述步骤S302中的储层渗流模型进行求解，具体如下：利用拉普拉斯变换将所述步骤302中的流体渗流方程变换为拉氏空间渗流方程；在数学模型中，裂缝微元视为面源，地层流体不断流入裂缝微元造成储层压力不断下降，利用傅里叶变换和Laplace变换对基质和天然裂缝渗流方程进行求解，得到Laplace空间三维点源函数解；由Laplace空间三维点源函数解得到某一裂缝微元在储层中任意一点所产生的无因次压力，结合叠加原理得到离散裂缝网络中N F个裂缝微元在储层中任意一点所产生的无因次压力；以裂缝微元几何中心为计算点，得到裂缝微元的无因次压力并应用到所有裂缝微元中，得到N F个包含裂缝微元压力和流量的方程组。
2.根据权利要求1所述的解释方法，其特征在于，所述步骤S10包括如下步骤：
步骤S101：基于体积压裂缝延伸规律及微地震监测结果，分析致密砂岩气藏体积压裂缝的空间展布及渗流参数基本特征；
步骤S102：基于体积压裂缝基本特征，从裂缝成因机理、发育尺度、分布密度和导流能力角度出发，将裂缝***分类为人工裂缝、诱导裂缝和天然裂缝；
步骤S103：基于体积压裂缝基本特征，利用离散介质方法对人工裂缝进行三维表征，利用等效连续介质方法对诱导裂缝和天然裂缝进行表征。
3.根据权利要求1所述的解释方法，其特征在于，所述步骤S20中的试井分析物理模型建立的条件包括：三维离散裂缝网络展布模式由复杂交错的人工裂缝、诱导缝和天然裂缝组成；该物理模型假设条件至少包括：人工裂缝垂直并贯穿储层，且只与水平井的射孔处相交，水平井其他段均封闭；储层流体只经过人工裂缝流入生产井筒，在人工裂缝内二维流动。
4.根据权利要求1所述的解释方法，其特征在于，所述步骤S60还包括如下步骤：
步骤S601：将试井解释双对数理论样版曲线中的无因次压力以及无因次压力导数曲线转换为压力恢复过程中的无因次压力及无因次压力导数曲线，由叠加原理可得无因次压力转换公式；
步骤S602：对实际试井压力数据进行处理，利用软件绘制实测压力及压力导数曲线；
步骤S603：给定气藏参数、流体参数，并输入一组裂缝参数，利用软件绘制理论压力及压力导数曲线；
步骤S604：利用最小二乘法将试井解释双对数理论样版曲线与实测曲线进行自动拟合，得到拟合曲线、储层及裂缝关键渗流参数；
步骤S605：根据拟合曲线形态以及流动阶段特征，通过改变参数值开展进一步的拟合解释，最终得到可靠的压裂缝网形态、导流能力参数。
5.一种致密砂岩气藏水力压裂缝网三维展布与属性的试井解释装置，其特征在于，包括：
第一处理单元，用于分析致密砂岩气藏体积压裂缝的空间展布及渗流参数基本特征，分类并三维表征不同类型的裂缝；
第二处理单元，用于基于致密砂岩气藏体积压裂改造压裂缝网的基本特征，抽提三维离散裂缝网络典型展布模式，建立致密砂岩气藏水力压裂缝网三维展布与属性的试井分析物理模型；
第三处理单元，用于根据试井分析物理模型建立致密砂岩气藏水力压裂缝网三维展布与属性的试井分析模型的数学模型；
第四处理单元，用于利用半解析方法对致密砂岩气藏水力压裂缝网三维展布与属性的试井分析模型的数学模型进行求解得到无因次井底压力解；
第五处理单元，用于基于无因次井底压力解得到致密砂岩气藏水力压裂缝网三维展布与属性的试井解释双对数理论样版曲线；
第六处理单元，用于将试井解释双对数理论样版曲线与实测数据进行拟合并进行试井解释得到储层及裂缝关键渗流参数；
所述第三处理单元中数学模型的建立过程如下：步骤S301：基于无因次参数及定义建立人工裂缝中的流体渗流方程和边界条件，得到人工裂缝渗流模型；步骤S302：基于无因次参数及定义建立储层中的流体渗流方程及边界条件，得到储层渗流模型；
所述第四处理单元包括如下步骤：步骤S401：利用半解析方法对所述步骤S301中的人工裂缝渗流模型进行求解，具体步骤如下：利用拉普拉斯变换将所述步骤S301中的流体渗流方程变换为拉氏空间渗流方程；将人工裂缝划分成若干个微元，每个裂缝微元是一个二维平面矩形，利用有限差分方法对每个裂缝微元进行离散，并采用星三角变换方法解决裂缝中的交汇流动，得到离散裂缝***流动有限差分方程组；
所述第四处理单元还包括如下步骤：步骤S402：利用半解析方法对所述步骤S302中的储层渗流模型进行求解，具体如下：利用拉普拉斯变换将所述步骤302中的流体渗流方程变换为拉氏空间渗流方程；在数学模型中，裂缝微元视为面源，地层流体不断流入裂缝微元造成储层压力不断下降，利用傅里叶变换和Laplace变换对基质和天然裂缝渗流方程进行求解，得到Laplace空间三维点源函数解；由Laplace空间三维点源函数解得到某一裂缝微元在储层中任意一点所产生的无因次压力，结合叠加原理得到离散裂缝网络中N F个裂缝微元在储层中任意一点所产生的无因次压力；以裂缝微元几何中心为计算点，得到裂缝微元的无因次压力并应用到所有裂缝微元中，得到N F个包含裂缝微元压力和流量的方程组。
6.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-4任意一项所述解释方法的步骤。
7.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1-4任意一项所述解释方法的步骤。
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