部分连通断层边界的无限大双重介质油藏数学建模方法技术

本发明专利技术提供一种部分连通断层边界的无限大双重介质油藏数学建模方法，首先考虑部分连通断层边界的两区无限大双重介质油藏的不稳定压力特性；建立存在部分连通断层边界的两区无限大双重介质油藏的试井解释模型；然后对数学模型进行求解，并对无因次试井模型式进行Laplace变换，得到类似的渗流微分方程；最终得到实空间内的考虑井储和表皮效应影响的井底压力pwfD(xD,yD,tD)的数值解，从而绘制两区无限大双重介质油藏中存在部分连通断层边界的典型曲线；利用点源函数计算，得到不稳定试井解释模型和相关曲线，对部分连通断层边界的无限大双重介质油藏状况分析提供可靠依据。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于地质勘探领域，涉及一种部分连通断层边界的无限大双重介质油藏数学建模方法。
技术介绍
目前国内外学者对断层边界的研究及相应的压力和压力导数曲线的分析都是针对封闭断层，而对非封闭断层的研究相对较少，对存在非封闭断层边界的试井解释模型研究也较少。对存在部分连通断层边界的双重介质油藏模型研究也很少。下面是针对部分连通断层的试井模型方面的研究现状：1.Bixel等人认为部分连通断层实际上是油层性质在平面上线性不连续的分布，最先对此类线性不连续边界进行研究。2.1976年，Cinco等人基于点源函数的理论建立了存在无限导流裂缝或者断层边界的理论模型。3.Stewart和Streltsova通过数值模拟研究了部分连通断层对干扰试井的影响。4.Yaxely推导了无限大均质油藏中含有部分连通断层模型的解析解。5.Ambastha进一步研究了复合油藏中存在部分连通断层边界的井底压力响应特征，他引入了无限小表皮的概念，将局部连通断层视为一个无限薄的表皮边界。6.Abbaszadeh用点源函数方法建立了考虑断层内部流体流动的有限导流断层与储层耦合模型。目前存在的针对部分连通断层边界的试井模型，是建立在均质地层基础上的；而在实际上，很多存在双重介质特性的地层中，也有部分连通断层边界的存在，现有方法无法正确反应部分连通断层边界的试井状况。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种针对部分连通断层边界的两区无限大双重介质油藏不稳定试井模型的数学建模方法，利用点源函数计算，得到不稳定试井解释模型和相关曲线。为得到上述目的，本专利技术采用如下方案：部分连通断层边界的无限大双重介质油藏数学建模方法，其特征在于，包括以下步骤：首先考虑部分连通断层边界的两区无限大双重介质油藏的不稳定压力特性；根据假设条件，基于渗流力学基本理论和点源函数计算方法，建立存在部分连通断层边界的两区无限大双重介质油藏的试井解释模型；根据假设条件，激动井为定产量线源，且以产量q生产，根据渗流力学的相关知识，建立两区渗流微分方程如下：I区，x＞0：II区，x＜0：上式中，为单位体积下基岩向裂缝系统的窜流量，α为形状因子；引入无因次变量，并将它们代入渗流微分方程及边界条件中，得到两区无限大双重介质油藏中存在部分连通断层的无因次试井解释模型；然后对数学模型进行求解，并对无因次试井模型式进行Laplace变换，得到类似的渗流微分方程；与渗流微分方程形式上相似，采用与之相同的求解方法，得到如下压力表达式：根据Duhamel原理将井储和表皮叠加进去，再利用Stehfest数值反演对其进行拉斯逆变换，编制计算程序，最终得到实空间内的考虑井储和表皮效应影响的井底压力pwfD(xD,yD,tD)的数值解，从而绘制两区无限大双重介质油藏中存在部分连通断层边界的典型曲线；上述公式中符号说明如下：p 压力,MPapi 初始地层压力,MPak 渗透率,mdh 厚度,mw 油藏宽度,mμ 流体粘度,mpa.sφ 孔隙度,％Ct 综合压缩系数,MPa-1q 激动井产量,m3/dt 时间,hrx x坐标,my y坐标,ma 井的x坐标,mb 井的y坐标,mS 井表皮,无因次SF 断层表皮,无因次δ δ函数α 形状因子pD 无因次压降wD 无因次宽度hD 无因次厚度ηD 无因次扩散系数CD 无因次井筒储集常数λ 基质到裂缝的窜流系数ω 储容比m 傅里叶变量z 拉普拉斯变换参数。本专利技术对存在部分连通断层边界的无限大双重介质油藏进行数学建模，利用点源函数计算，得到不稳定试井解释模型和相关曲线，对部分连通断层边界的无限大双重介质油藏状况分析提供可靠依据。附图说明图1距离aD对典型曲线的影响示意图图2界面表皮S对典型曲线的影响示意图图3窜流系数λ1对典型曲线的影响示意图图4窜流系数λ2对典型曲线的影响示意图图5储容比ω1对典型曲线的影响示意图图6储容比ω2对典型曲线的影响示意图具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面本专利技术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 本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。部分连通断层边界的无限大双重介质油藏数学建模方法，其特征在于，包括以下步骤：首先考虑部分连通断层边界的两区无限大双重介质油藏的不稳定压力特性；根据假设条件，基于渗流力学基本理论和点源函数计算方法，建立存在部分连通断层边界的两区无限大双重介质油藏的试井解释模型；根据假设条件，激动井为定产量线源，且以产量q生产，根据渗流力学的相关知识，建立两区渗流微分方程如下：I区，x＞0：II区，x＜0：上式中，为单位体积下基岩向裂缝系统的窜流量，α为形状因子；引入无因次变量，并将它们代入渗流微分方程及边界条件中，得到两区无限大双重介质油藏中存在部分连通断层的无因次试井解释模型；然后对数学模型进行求解，并对无因次试井模型式进行Laplace变换，得到类似的渗流微分方程；与渗流微分方程形式上相似，采用与之相同的求解方法，得到如下压力表达式：根据Duhamel原理将井储和表皮叠加进去，再利用Stehfest数值反演对其进行拉斯逆变换，编制计算程序，最终得到实空间内的考虑井储和表皮效应影响的井底压力pwfD(xD,yD,tD)的数值解，从而绘制两区无限大双重介质油藏中存在部分连通断层边界的典型曲线；上述公式中符号说明如下：p 压力,MPapi 初始地层压力,MPak 渗透率,mdh 厚度,mw 油藏宽度,mμ 流体粘度,mpa.sφ 孔隙度,％Ct 综合压缩系数,MPa-1q 激动井产量,m3/dt 时间,hrx x坐标,my y坐标,ma 井的x坐标,mb 井的y坐标,mS 井表皮,无因次SF 断层表皮,无因次δ δ函数α 形状因子pD 无因次压降wD 无因次宽度hD 无因次厚度ηD 无因次扩散系数CD 无因次井筒储集常数λ 基质到裂缝的窜流系数ω 储容比m 傅里叶变量z 拉普拉斯变换参数。图1所示为断层界面表皮S＝104时，井到断层的距离aD对典型曲线的影响。从图中可知，经过早期井储阶段后，当aD较大，如图中aD＝1000，压力波还没有传到断层边界时，先出现I区裂缝系统的径向流阶段、基岩向裂缝系统的窜流阶段。当压力波到达断层边界，由于界面表皮S的存在，压力导数曲线上翘。当断层边界的影响结束后，出现II区系统的窜流阶段，由于在很短的时间内整个系统就达到了径向流阶段，因此II区双孔介质的反映不明显。当aD较小，如图中aD＝50时，I区系统的窜流发生在压力波传播断层边界之后。因此，本文档来自技高网...

【技术保护点】
部分连通断层边界的无限大双重介质油藏数学建模方法，其特征在于，包括以下步骤：首先考虑部分连通断层边界的两区无限大双重介质油藏的不稳定压力特性；根据假设条件，基于渗流力学基本理论和点源函数计算方法，建立存在部分连通断层边界的两区无限大双重介质油藏的试井解释模型；根据假设条件，激动井为定产量线源，且以产量q生产，根据渗流力学的相关知识，建立两区渗流微分方程如下：I区，x＞0：kf1μ1(∂2pf1∂x2+∂2pf1∂y2)-qh1δ(x-a)δ(y-b)+αkm1μ1(pm1-pf1)=(φfCtf)1∂pf1∂t(φmCtm)1∂pm1∂t+αkm1μ1(pm1-pf1)=0]]>II区，x＜0：kf2μ2(∂2pf2∂x2+∂2pf2∂y2)+αkm2μ2(pm2-pf2)=(φfCtf)2∂pf2∂t(φmCtm)2∂pm2∂t+αkm2μ2(pm2-pf2)=0]]>上式中，为单位体积下基岩向裂缝系统的窜流量，α为形状因子；引入无因次变量，并将它们代入渗流微分方程及边界条件中，得到两区无限大双重介质油藏中存在部分连通断层的无因次试井解释模型；然后对数学模型进行求解，并对无因次试井模型式进行Laplace变换，得到类似的渗流微分方程；与渗流微分方程形式上相似，采用与之相同的求解方法，得到如下压力表达式：p‾wfD(xD,yD,z)=1z∫0∞1α1[e-α1+(α1+MhDSα1α2-MhDα2)(α1+MhDSα1α2+MhDα2)e-α1(2aD-1)]dm]]>根据Duhamel原理将井储和表皮叠加进去，再利用Stehfest数值反演对其进行拉斯逆变换，编制计算程序，最终得到实空间内的考虑井储和表皮效应影响的井底压力pwfD(xD,yD,tD)的数值解，从而绘制两区无限大双重介质油藏中存在部分连通断层边界的典型曲线；上述公式中符号说明如下：p     压力,MPapi    初始地层压力,MPak     渗透率,mdh     厚度,mw     油藏宽度,mμ     流体粘度,mpa.sφ    孔隙度,％Ct    综合压缩系数,MPa‑1q     激动井产量,m3/dt     时间,hrx     x坐标,my     y坐标,ma     井的x坐标,mb     井的y坐标,mS     井表皮,无因次SF    断层表皮,无因次δ     δ函数α     形状因子pD    无因次压降wD    无因次宽度hD    无因次厚度ηD    无因次扩散系数CD    无因次井筒储集常数λ     基质到裂缝的窜流系数ω   储容比m     傅里叶变量z     拉普拉斯变换参数。...

【技术特征摘要】
1.部分连通断层边界的无限大双重介质油藏数学建模方法，其特征在于，包括以下步骤：首先考虑部分连通断层边界的两区无限大双重介质油藏的不稳定压力特性；根据假设条件，基于渗流力学基本理论和点源函数计算方法，建立存在部分连通断层边界的两区无限大双重介质油藏的试井解释模型；根据假设条件，激动井为定产量线源，且以产量q生产，根据渗流力学的相关知识，建立两区渗流微分方程如下：I区，x＞0： k f 1 μ 1 ( ∂ 2 p f 1 ∂ x 2 + ∂ 2 p f 1 ∂ y 2 ) - q h 1 δ ( x - a ) δ ( y - b ) + α k m 1 μ 1 ( p m 1 - p f 1 ) = ( φ f C t f ) 1 ∂ p f 1 ∂ t ( φ m C t m ) 1 ∂ p m 1 ∂ t + α k m 1 μ 1 ( p m 1 - p f 1 ) = 0 ]]>II区，x＜0： k f 2 μ 2 ( ∂ 2 p f 2 ∂ x 2 + ∂ 2 ...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯国庆，孔冰，
申请(专利权)人：西南石油大学，
类型：发明
国别省市：四川;51