【技术实现步骤摘要】
一种煤层气-致密气合采的数值模拟方法
本专利技术涉及油气开采
,具体涉及一种利用三重介质模型等效模拟煤层气-致密气合采的数值模拟方法。
技术介绍
煤系地层往往发育多个煤层和致密砂岩层,纵向上砂岩层与煤层叠置互层分布,因此赋存大量的煤层气、致密砂岩气非常规气体。煤系地层非常规天然气资源丰富,全国非常规天然气储量的30%以上赋存在煤系地层或者与煤系地层相关,煤系地层煤层气和致密气开发前景可观。而煤层和致密砂岩层都属于低渗气藏,单层开采时产气量较低,只有将煤层气-致密气合层开采,才能使采气效益最大化。气藏工程的研究离不开数值模拟,在数值模拟研究中模型的选取与应用至关重要。致密砂岩气藏一般采用常规单一介质进行模拟。而煤层气藏模拟通常采用双重介质,采用双孔单渗数学模型。其中基质为吸附气,是气体的储集空间,代表煤岩基质。而裂缝代表煤岩割理系统,是流体流动空间和储集空间。双重介质模型中基质为煤层吸附气储集空间,裂缝为水和自由气的储集空间和流动通道。其中基质具有向裂缝窜流的特性而不具备流动性,基质系统和裂缝系统具有双向的传质作用,如图1所示。一般在进行煤层气致密气合采模拟时,由于商业模拟器只能采用一种模型(单重介质模型或者双重介质模型),研究人员往往采用双重介质模型进行处理,并将煤岩和致密砂岩通过岩性分区来表示。将砂岩层的基质和裂缝系统进行统一的赋值处理,使双重介质表示的砂岩层等效为单一介质模型,从而进行合采的模拟研究工作,如图1、2所示。如果只采用单重介质模型模拟煤层气-致密气合采,则不能够准确描述煤层气的解 ...
【技术保护点】
1.一种煤层气-致密气合采的数值模拟方法,其特征在于,包括以下步骤:/nS1、收集原始数据,建立煤系地层三维地质模型,并将建立的所述三维地质模型剖分为网格;/nS2、根据S1建立的模型,建立三重介质数值模型,所述三重介质数值模型中的三重介质分别为:基质系统、裂缝系统以及孔洞系统或孔隙系统,并将三维地质模型的孔隙度、渗透率、饱和度属性参数相应地赋值为三重介质数值模型的孔隙度、渗透率、饱和度属性;/nS3、根据煤层与砂岩层的连通关系设置不同的三重介质的窜流系数与传导系数;/nS4、结合S2的属性值、S3的计算结果以及生产条件,通过渗流方程计算合层共采的产气量和产水量。/n
【技术特征摘要】
1.一种煤层气-致密气合采的数值模拟方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1、收集原始数据,建立煤系地层三维地质模型,并将建立的所述三维地质模型剖分为网格;
S2、根据S1建立的模型,建立三重介质数值模型,所述三重介质数值模型中的三重介质分别为:基质系统、裂缝系统以及孔洞系统或孔隙系统,并将三维地质模型的孔隙度、渗透率、饱和度属性参数相应地赋值为三重介质数值模型的孔隙度、渗透率、饱和度属性;
S3、根据煤层与砂岩层的连通关系设置不同的三重介质的窜流系数与传导系数;
S4、结合S2的属性值、S3的计算结果以及生产条件,通过渗流方程计算合层共采的产气量和产水量。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤S1中,收集的数据包括:地层属性、流体属性。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤S3中,所述煤层和所述砂岩层的连通关系根据测井资料和地质模型判断。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤S3中,将所述煤层所在网格设置z轴正方向在坐标位置为(I,J,K)处的传导率TZ+(I,J,K)为0,所述砂岩层网格设置z轴负方向在位置坐标为(I,J,K+1)处的传导率Tz-(I,J,K+1)为0,流动系数为0。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述煤层和所述砂岩层连通时,将所述三重介质模型中的基质系统所在网格和所述裂缝系统所在网格设置为煤层,将孔洞系统或孔隙系统所在网格设置为砂岩层,所述基质层和所述裂缝层之间设置为相互传质,所述煤层和所述砂岩层相互接触的网格设置为相互传质,所述基质系统与所述孔洞系统或孔隙系统不能相互传质,所述裂缝系统所代表的网格之间可相互流动并与井筒连接,所述孔洞系统或孔隙系统所代表的网格之间可相互流动并与井筒连接。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述煤层和所述砂岩层连通时,所述基质系统与裂缝系统的煤层气传质用以下公式表示:
式中:t——时间,d;
σ——形状因子,m-2;
G——几何因子,m3;
τ——吸附时间,d;
D——扩散系数,m2/d;
Cm——平均吸附浓度,m3/m3;
CE——吸附气体浓度,m3/m3,
qmf——基质与裂缝之间传质的煤层气量,m3/d;
由于所述基质系统与所述孔洞系统或孔隙系统不能相互传质,则所述基质系统和所述孔洞系统或孔隙系统的流动为0,通过设置扩散系数和传导率为0来...
【专利技术属性】
技术研发人员:王超文,彭小龙,贾春生,周芳芳,朱苏阳,
申请(专利权)人:西南石油大学,
类型:发明
国别省市:四川;51
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