A method for evaluating the productivity contribution of multiple porous media in unconventional reservoir volume transformation. First, based on the effective stress principle and the flow characteristics of the reconstructed area, a fluid solid coupling model of the interaction between the deformation field (stress field) and the flow field (seepage field) of the unconventional reservoir rock and soil is established, and then through the solution of the flow pattern in the form of the general formula All coupled partial differential equations are coupled to realize the full coupling of the seepage field and the stress field. Finally, the coupling effect of the flow and solid in the combination of different porous media is simulated, and the contribution ratio of three systems of matrix, natural crack and network crack to the cumulative production of the volume transformation well is obtained. Finally, a set of evaluation method for productivity contribution of multiple porous media with unconventional reservoir volume transformation is established. The invention has the advantages of comprehensive model factors, simple evaluation method and quantifiable results. It can guide the adjustment and comprehensive management of oil and gas field development measures in time, and provide theoretical basis and technical support for the realization of scale economy mining in unconventional reservoirs.
【技术实现步骤摘要】
一种非常规储层体积改造多重孔隙介质产能贡献评价方法
本专利技术涉及油井的开发领域，特别涉及一种非常规储层体积改造多重孔隙介质产能贡献评价方法。
技术介绍
致密油气储层和页岩油气储层等非常规油气藏单井产能低、有效动用难度大，其储层复杂、非均质性强、渗透率极低，有效开发面临巨大挑战。体积压裂技术作为开发这类非常规储层的有效途径，是通过形成多段天然裂缝与人工裂缝相互交错的空间裂缝网络来增加储层改造体积，以达到增产的目的。非常规储层开发过程中与常规储层的孔隙空间有很大不同。致密油气藏和页岩油气藏等非常规储层中伴生的天然裂缝和体积改造产生的人工网络裂缝共同构成了极为复杂的多尺度网络系统，体积改造后储层中存在基质、天然裂缝和网络裂缝的多种孔隙介质系统。我国西部鄂尔多斯盆地非常规储层普遍发育天然微裂缝，采油井进行体积改造后，储层岩石空间类型主要包括基质微观孔隙、天然微裂缝和水力压裂产生的人工诱导缝等多重孔隙空间，各孔隙系统在储层中具有不同的受力情况及内部流体渗流规律，共同影响着油井的开发效果。因此，揭示这种多重孔隙介质系统各自在体积改造油井产能中的贡献程度，搞清其产量在不同开发...
【技术保护点】
1.一种非常规储层体积改造多重孔隙介质产能贡献评价方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、非常规储层多重孔隙介质流固耦合力学模型；基于有效应力原理及改造区流动特征，建立非常规储层岩土变形场与流体流动场的流固耦合数学模型，其中：岩土变形数学模型综合考虑孔隙基质‑天然裂缝‑人工裂缝的多尺度介质变形特征，渗流数学模型考虑具有启动压力的基质系统、符合达西渗流的天然裂缝系统和基于离散裂缝模型的缝网改造系统的多重孔隙介质特征，动态流固交叉耦合模型包括孔隙度、渗透率、压缩系数和裂缝开度模型；步骤二、流固耦合数学模型的全耦合有限元数值求解；将流体流动计算与固体变形计算联立求解，通过单元矩阵...
【技术特征摘要】
1.一种非常规储层体积改造多重孔隙介质产能贡献评价方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、非常规储层多重孔隙介质流固耦合力学模型；基于有效应力原理及改造区流动特征，建立非常规储层岩土变形场与流体流动场的流固耦合数学模型，其中：岩土变形数学模型综合考虑孔隙基质-天然裂缝-人工裂缝的多尺度介质变形特征，渗流数学模型考虑具有启动压力的基质系统、符合达西渗流的天然裂缝系统和基于离散裂缝模型的缝网改造系统的多重孔隙介质特征，动态流固交叉耦合模型包括孔隙度、渗透率、压缩系数和裂缝开度模型；步骤二、流固耦合数学模型的全耦合有限元数值求解；将流体流动计算与固体变形计算联立求解，通过单元矩阵或载荷向量把渗流场-应力场耦合作用(流体动力方程和结构动力方程)统一构造到控制方程中，然后对控制方程进行直接求解；通过求解通式形式的流-固全耦合偏微分方程组，可同时得到渗流场与应力场分布，实现渗流场和应力场的全耦合法求解；步骤三、体积改造多重孔隙介质产能贡献定量评价；利用流固全耦合模型分别模拟三种情况下非常规储层体积改造井的生产过程，即仅存在基质系统、存在基质-天然裂缝系统和同时存在基质-天然裂缝-网络裂缝系统，分别得到全耦合模型中基质、天然裂缝和网络裂缝三个系统对水平井累积产量的贡献比例；基于模拟结果，最后统计得到不同开发阶段体积改造井的产量贡献比例。2.根据权利要求1所述的一种非常规储层体积改造多重孔隙介质产能贡献评价方法，其特征在于，所述的步骤一具体步骤如下：(1)建立基于多重孔隙介质的非常规储层流-固耦合体积改造井的物理模型及其假设条件；物理模型利用DFN模型描述网络裂缝系统，用双重连续介质模型描述基质与天然裂缝系统；可以考虑区域最大水平主应力方向，能够控制和模拟天然裂缝与人工裂缝交错的复杂程度，充分考虑裂缝与基质的渗流特征；体积改造主、次裂缝形成的复杂缝网同时融合在基质块与裂缝块系统中，储层压裂改造体积SRV范围内外采取不同的网格排列方式，水力压裂增产措施处理后的储层可以用复杂的裂缝网格系统和基质系统两部分组合起来来代表，即在SRV内部采用粗化、局部网格加密的基质-天然裂缝-人工裂缝网络系统，而在SRV外部采用的是基质-天然裂缝网络系统；(2)建立体积改造多重孔隙介质流固耦合变形数学模型；对于多孔介质流固耦合变形场而言，其数学模型主要由储层骨架连续性方程、本构关系、几何方程、应力平衡方程及定解条件组成；(3)建立体积改造多重孔隙介质流固耦合渗流数学模型对于多孔介质流固耦合渗流场而言，其数学模型主要由渗流场运动速度方程、多重孔隙介质系统的流体流动数学方程及定解条件组成；(4)建立体积改造多重孔隙介质渗流场-应力场动态流固交叉耦合模型；其中：基质和天然裂缝系统的应力场-渗流场交叉耦合项包括孔隙度、渗透率和压缩系数变化模型，网络裂缝系统的应力-渗流交叉耦合项体现在裂缝开度变化数学模型。3.根据权利要求1所述的一种非常规储层体积改造多重孔隙介质产能贡献评价方法，其特征在于，所述的步骤二具体步骤为：(1)有限单元力学平衡方程及网格划分；根据虚位移原理，建立耦合系统中的固相力学平衡方程和流体质量守恒方程；并考虑井、网络裂缝和油藏单元特征，分别用线、三角形和四面体单元进行描述，将连续的无限自由度求解单元离散为有限个单元体；(2)渗流场和应力场数学模型的有限元空间离散；利用流固耦合数学模型及其边界条件的等价积分方程，分别形成...
【专利技术属性】
技术研发人员：任龙，陈明强，周德胜，苏玉亮，景成，刘雄，詹士远，
申请(专利权)人：西安石油大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61
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