一种不同尺度裂缝油藏数值模拟综合处理方法技术

本发明专利技术提供了一种不同尺度裂缝油藏数值模拟综合处理方法，属于油气田开发领域。本方法包括：(1)建立地质模型，对小尺度裂缝采用等效处理，对大尺度裂缝则给出每个裂缝片的顶点坐标，然后对每个裂缝片进行扫描，对各个裂缝片进行编号；(2)针对一个裂缝片，首先圈定该裂缝片所覆盖的所有网格；(3)在步骤(2)圈定的区域内找出与该裂缝片相交的网格；(4)求出与该裂缝片相交的一个网格与该裂缝片的交点；(5)将步骤(4)得到的这些交点首尾相连形成多边形，得到一个裂缝元素；所述裂缝元素是横截面为多边形的、具有厚度的几何体。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于油气田开发领域，具体涉及一种不同尺度裂缝油藏数值模拟综合处理 方法。
技术介绍
目前缝洞型油藏模拟裂缝的方法主要有两种，一种等效多重介质方法，它适应于 呈均匀的网络状分布裂缝。另一种是针对裂缝进行显式模拟或者叫直接模拟，称为离散裂 隙网络方法，它适应于非均匀、大尺度裂缝。 这两种针对裂缝的模拟方法各有优缺点，等效模拟方法假设裂缝高度发达，且均 匀分布。但是当一些裂缝之间连通性较差，同时较大的裂缝控制着油藏中流体流动的方向 和规模时，等效模拟方法已无法完成对这类油藏进行数值模拟。它的缺点是简化了裂缝的 连通性，当等效单元内多个尺度裂缝同时存在时，等效渗透率不合理。 近几年来发展起来的离散裂缝网络模型虽然在一定程度上比较真实的描述了裂 缝的地质分布特征及其对流体流动的影响；同时由于其裂缝的数据量巨大，导致所建立的 模型的计算量惊人，并且该模型不能对较细裂缝和基岩之间的窜流进行正确的计算。 这种离散裂缝网络模拟方法是一种直接模拟方法，它的缺点是网格需要单独生 成，难以与当前地质建模结果相结合。当有多个尺度裂缝存在时，为考虑计算代价，只能忽 略小型裂缝，因此不能考虑多个尺度裂缝同时存在的情况。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决上述现有技术中存在的难题，提供一种不同尺度裂缝油藏 数值模拟综合处理方法，实现对裂缝油藏的精细、准确模拟。 本专利技术是通过以下技术方案实现的： -种不同尺度裂缝油藏数值模拟综合处理方法，所述方法包括： (1)建立地质模型，对小尺度裂缝采用等效处理，对大尺度裂缝则给出每个裂缝片 的顶点坐标，然后对每个裂缝片进行扫描，对各个裂缝片进行编号； (2)针对一个裂缝片，首先圈定该裂缝片所覆盖的所有网格； (3)在步骤⑵圈定的区域内找出与该裂缝片相交的网格； (4)求出与该裂缝片相交的一个网格与该裂缝片的交点； (5)将步骤（4)得到的这些交点首尾相连形成多边形，得到一个裂缝元素；所述裂 缝元素是横截面为多边形的、具有厚度的几何体； (6)求取所述裂缝元素的体积、裂缝元素和基质元素的接触面积、裂缝元素和基质 元素各自到它们公共接触面的距离、裂缝元素之间的接触面积以及裂缝元素到两个裂缝片 的公共面之间的距离；所述基质元素是几何体； (7)对与该裂缝片相交的每个网格均重复步骤⑷至步骤（6); (8)对每个裂缝片重复步骤（2)至步骤（7); (9)输出所有元素信息和连接信息。 所述步骤（2)是这样实现的： 根据裂缝片的三个方向的延伸范围，划出位于这个延伸范围内的长方体，位于这 个长方体内的所有网格即为该裂缝片所覆盖的所有网格。 所述步骤（3)是这样实现的： 将裂缝片看作空间内的平面，每个网格包括12条线段，如果裂缝片与12条线段中 的任意一条有交点，则该裂缝片与这个网格相交。 所述步骤（6)是这样实现的： 将所述多边形的面积乘以裂缝片开度即得到裂缝元素的体积； 多边形的面积即为裂缝元素和基质元素的接触面积； 利用点到平面的距离公式分别求出裂缝元素中心和基质元素中心到它们公共接 触面的距离即得到裂缝元素和基质元素各自到它们公共接触面（裂缝元素是横截面为多 边形的，具有一定厚度的几何体，基质元素也是几何体，它们在空间上具有公共的接触面） 的距离； 将多边形的等效边长乘以裂缝片开度即得到裂缝元素之间的接触面积； 多边形的等效半径即为裂缝元素到两个裂缝元素的公共接触面之间的距离。 所述步骤（9)中的元素信息是指所有裂缝元素的体积； 所述连接信息是指裂缝元素和基质元素的接触面积、裂缝元素和基质元素各自到 它们公共接触面的距离、裂缝元素之间的接触面积以及裂缝元素到两个裂缝元素的公共面 之间的距离。 与现有技术相比，本专利技术的有益效果是： 本专利技术形成了一套处理裂缝油藏中裂缝的裂缝融合方法，实现了含裂缝油藏的准 确模拟。 目前不管是油藏还是地下水藏等大都含油裂缝，对裂缝中流体流动快速模拟是该 类油藏或水藏高效开发的关键，因此其广泛应用于含裂缝油藏和水藏的开发。【附图说明】 图la裂缝的第一种处理方法。 图lb裂缝的第二种处理方法。 图2实际裂缝片模型。 图3a不同尺度裂缝分级处理中的直接模拟。 图3b不同尺度裂缝分级处理中的等效模拟。 图3c不同尺度裂缝分级处理中的直接与等效相结合模拟。 图4计算实例模型。 图5a水驱油开始时无裂缝情况水驱油饱和度场。 图5b水驱油结束时无裂缝情况水驱油饱和度场。 图6a水驱油开始时有裂缝情况水驱油饱和度场。 图6b水驱油结束时有裂缝情况水驱油饱和度场 图7是本专利技术不同尺度裂缝油藏数值模拟综合处理方法的步骤框图。【具体实施方式】 下面结合附图对本专利技术作进一步详细描述： 本专利技术发展了既能兼顾各种尺度裂缝、又能与实际地质模型相结合的，能用于实 际油藏的模拟方法。裂缝的处理方法如图la和图lb所示（这两种处理方法是本专利技术创 新的），某个被裂缝切割的网格，可以将其考虑为图la中的裂缝和基质两个元素，也可考虑 为图lb中的三个元素。这样，只要把整个模型中被裂缝切割的网格都如此方法考虑，基于 KARSTSIM的计算方法，确定了所有基质元素和裂缝元素的体积及基质元素间、基质元素与 裂缝元素间、裂缝元素间的连接关系，就可完成有限体积法的计算。 实际的地质模型是由尺度大小不一的各级裂缝组成（如图2所示）。在目前的等 效渗透率求解技术中，并没有把裂缝按照尺度分别进行处理，而是将某一个网格内所有的 大、小裂缝一并等效，这样，势必会把大尺度裂缝原有的沟通作用弱化或者抹煞，因此，这时 候需要将裂缝进行分尺度的处理（如图3a至图3c所示）：小尺度（根据中华人民共和国石 油天然气行业标准SY T5386-200,确定裂缝片开度界限为0. 1mm，裂缝片开度大于0. 1mm的 裂缝为大尺度，小于〇. 1_的裂缝为小尺度）的、较均匀的裂缝采用等效的方式处理，可以 按照实际情况处理成双重介质或单重裂缝介质（为现有技术，具体实施方法如下：（1)建立 两套油藏网格体系；（2)分别建立裂缝和基质的孔隙度、渗透率参数场；(3)选用合适的窜 流系数，窜流系数由窜流方程（根据物质平衡方程得到）确定。）；大尺度的、连通性较好的 裂缝按照上述的方法处理（指图1的方法），因为方法中不但考虑了裂缝和基质间的关系， 还考虑了裂缝与裂缝间的接触关系，因此能比较好地反映大裂缝的沟通。目前所建立的地质模型中，包括块中心网格或角点网格表示的地质构造以及网格 属性参数即基质及溶孔的孔隙度和渗透率，同时，通过蚂蚁体追踪等方法，又得到了一系列 裂缝片的信息，将这两套模型通过上述的方法变化成所需要的可供计算的数据，这样，既能 完成不同尺度裂缝的分级处理，又能充分利用地质建模的结果，从而实现油田尺度的缝洞 模拟。目前的等效模拟方法或离散裂隙网络方法都不能达到这个目的。 如图7所示，本专利技术处理大尺度裂缝时的计算数据转换方法的流程简述如下： 1、对每个裂缝片（在裂缝性油藏中，现有的地质建模技术可以给出大尺度裂缝片 的位置，每个裂缝片作为一个平面）进行扫描，把裂缝片编号（先将当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种不同尺度裂缝油藏数值模拟综合处理方法，其特征在于：所述方法包括：(1)建立地质模型，对小尺度裂缝采用等效处理，对大尺度裂缝则给出每个裂缝片的顶点坐标，然后对每个裂缝片进行扫描，对各个裂缝片进行编号；(2)针对一个裂缝片，首先圈定该裂缝片所覆盖的所有网格；(3)在步骤(2)圈定的区域内找出与该裂缝片相交的网格；(4)求出与该裂缝片相交的一个网格与该裂缝片的交点；(5)将步骤(4)得到的这些交点首尾相连形成多边形，得到一个裂缝元素；所述裂缝元素是横截面为多边形的、具有厚度的几何体；(6)求取所述裂缝元素的体积、裂缝元素和基质元素的接触面积、裂缝元素和基质元素各自到它们公共接触面的距离、裂缝元素之间的接触面积以及裂缝元素到两个裂缝片的公共面之间的距离；所述基质元素是几何体；(7)对与该裂缝片相交的每个网格均重复步骤(4)至步骤(6)；(8)对每个裂缝片重复步骤(2)至步骤(7)；(9)输出所有元素信息和连接信息。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：康志江，张冬丽，张允，崔书岳，张杰，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司石油勘探开发研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11