缝洞型油藏分区域变重介质等效的数值模拟方法技术

本发明专利技术提供一种缝洞型油藏分区域变重介质等效的数值模拟方法，通过建立地质模型并对地质模型划分网格，根据建立的地质模型进行孔渗属性的融合，分区域地选择介质等效的重数。本发明专利技术的方法即利用了地质建模的结果，又完成了分区域变重介质等效，实现油田级尺度的缝洞模拟；能够根据区域的实际情况来选择该区域的介质等效重数，很好地解决了模拟区域统一介质重数所带来的渗透率级差大而导致数值模拟器无法收敛或收敛时所用的时间步长很小，计算时间过长的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
缝洞型油藏分区域变重介质等效的数值模拟方法
本专利技术属于油气田开发领域，尤其涉及一种缝洞型油藏分区域变重介质等效的数值模拟方法。
技术介绍
目前缝洞型油藏的数值模拟方法主要有两类，一类基于离散缝洞网络模型的方法，将基质岩块和裂缝系统为渗流区域，溶洞系统为自由流区域，建立耦合数学模型,刻画出了渗流—自由流耦合流动特征，例如，基于体积平均法通过两次尺度升级推导建立了渗流—自由流相耦合的两相流数学模型，基于离散缝洞网络模型创建了一套介质等效流动模拟理论和方法以适用于油田级大尺度的流动模拟研究。一类是基于多重介质概念的方法,将裂缝溶洞介质等效成单重、双重或三重的连续介质，例如，以渗流力学理论为基础，建立了碳酸盐岩三重介质油藏的渗流模型，并编写了三重介质数值模拟软件。这两种模拟方法各有优缺点，离散缝洞网络模型虽然在一定程度上比较真实的描述了缝洞的地质分布特征及其对流体流动的影响，但是由于其缝洞的数据量巨大，使得数值模拟的计算量惊人，因此用于三维实体油藏的模拟时，仍需在离散缝洞网络模型的基础上寻求等效的方式。目前的等效模拟方法则假设裂缝、溶洞高度发达，均匀分布，缝洞尺度不能过大，在常规商业软件中所采用的等效模拟方法最大的缺陷是模拟区域所等效的重数是统一设定的，这一重数运用于整个所模拟的区域。对于介质组合类型多样的缝洞型油藏，即存在具有孔缝双重介质特点的区域，又存在孔缝洞三重介质特点的区域，还可能存在单独的裂缝或溶洞介质，导致难以用统一的特定重数的多重介质来等效。例如一个只有溶孔发育的区域和一个裂缝溶孔均较发育的区域，常规商业软件只能借助整体的双重介质模型来模拟，而溶孔发育区则必须用极小的裂缝渗透率来近似，这会带来渗透率级差太大而导致数值模拟器无法收敛或收敛时所用的时间步长很小，计算时间过长。
技术实现思路
为解决上述现有技术中统一设置模拟区域的重数所带来的渗透率级差大而导致数值模拟器无法收敛或收敛时所用的时间步长很小，计算时间过长技术问题，本专利技术提供一种油缝洞型油藏分区域变重介质等效的数值模拟方法，具体方案如下：一种缝洞型油藏分区域变重介质等效的数值模拟方法，建立地质模型并对地质模型划分网格，根据建立的地质模型进行孔渗属性的融合，分区域地选择介质等效的重数。优选的，选出缝洞型油藏中的大溶洞区域和大裂缝区域，缝洞型油藏中除大溶洞区域和大裂缝区域外的其他区域根据介质发育情况选择介质等效的重数。优选的，所述大溶洞区域为只含有直径大于1米的大溶洞介质的区域，所述大裂缝区域为只含有裂缝片开度大于0.1mm的大裂缝介质的区域。优选的，在除大溶洞区域和大裂缝区域外的缝洞型油藏的其他区域中选取只发育裂缝、溶洞和溶孔中任意单一介质的区域为单重介质等效区域；在除大溶洞区域和大裂缝区域外的缝洞型油藏的其他区域中选取只同时发育裂缝和溶洞的区域以及只同时发育裂缝和溶孔的区域为双重介质等效区域；在除大溶洞区域和大裂缝区域外的缝洞型油藏的其他区域中选取只同时发育裂缝、溶洞和溶孔的区域为三重介质等效区域。优选的，相邻网格间通过控制全局流动的介质相连以确定该相邻网格间的连接关系。优选的，双重介质等效区域和三重介质等效区域的网格，其控制全局流动的介质为裂缝；单重介质等效区域、大溶洞区域和大裂缝区域的网格，其控制全局流动的介质为该区域内的介质本身。优选的，根据相邻网格间的连接关系，利用有限体积法计算该相邻网格间的流动关系。优选的，在计算相邻网格间的流动关系过程中，通过如下公式计算流度：其中，krβ是β相的相对渗透率，ρβ为β相的密度，μβ为β相的粘度，下标ij+1/2表示括号内用于计算的属性参数皆取相邻网格i和网格j属性参数的加权平均值；通过如下公式计算传导系数：其中，为相邻网格i和网格j的绝对渗透率的加权平均值，Aij为相邻网格i和网格j的接触面积。di，dj分别为相邻网格i和网格j各自的中心点到网格接触面的距离；绝对渗透率的加权平均值的计算公式如下：其中Ki为网格i的绝对渗透率，Kj为网格j的绝对渗透率。优选的，网格内多重介质间采用拟稳态窜流来控制传导，网格间采用渗流控制全局流动。优选的，采用分类建模法建立地质模型。与现有技术相比，本专利技术提供一种缝洞型油藏分区域变重介质等效的数值模拟方法，通过建立地质模型并对地质模型划分网格，根据建立的地质模型进行孔渗属性的融合，分区域地选择介质等效的重数。本专利技术的方法即利用了地质建模的结果，又完成了分区域变重介质等效，实现油田级尺度的缝洞模拟；能够根据区域的实际情况来选择该区域的介质等效重数，很好地解决了模拟区域统一介质重数所带来的渗透率差大而导致数值模拟器无法收敛或收敛时所用的时间步长很小，计算时间过长的技术问题。附图说明在下文中将基于实施例并参考附图来对本专利技术进行更详细的描述。其中：图1为本专利技术实施例的方法流程图；图2为本专利技术实施例中某缝洞型油藏变重介质等效的区域分布示意图；图3为本专利技术实施例中某缝洞型油藏边界网格连接关系示意图；图4为本专利技术实施例中某缝洞型油藏相邻网格间的流动关系及相关参数示意图；图5为本专利技术实施例中进行数值模拟的某油藏注入井和生产井的分布及变重介质等效区域分布图；图6为本专利技术实施例中变重介质等效数值模拟所得到的四口生产井的产油、产水曲线对比图，其中图6a为产油曲线对比图，图6b为产水曲线对比图。在附图中，相同的部件采用相同的附图标记，附图并未按实际比例绘制。具体实施方式下面将结合附图对本专利技术作进一步的说明。本实施例提供一种缝洞型油藏分区域变重介质等效的数值模拟方法，通过建立地质模型并对地质模型划分网格，根据建立的地质模型进行孔渗属性的融合，分区域地选择介质等效的重数。本专利技术的方法即利用了地质建模的结果，又完成了分区域变重介质等效，实现油田级尺度的缝洞模拟；能够根据区域的实际情况来选择该区域的介质等效重数，很好地解决了模拟区域统一介质重数所带来的渗透率级差大而导致数值模拟器无法收敛或收敛时所用的时间步长很小，计算时间过长的技术问题。图1示出了本实施例的方法流程图，针对需要进行数值模拟的缝洞型油藏建立地质模型，优选的，本实施例采用的地质建模方法为分类建模法，该方法为本领域现有的成熟建模方法，利用该方法可得到较为精准的地质模型。对建立好的地质模型划分网格，优选的，本实施例中采用非结构网格。网格内多重介质间采用拟稳态窜流来控制传导，网格间采用渗流控制全局流动。在需要进行数值模拟的缝洞型油藏中选取大溶洞区域和大裂缝区域，本实施例中优选的大溶洞区域为只含有直径大于1米的大溶洞介质的区域，所述大裂缝区域为只含有裂缝片开度大于0.1mm的大裂缝介质的区域。由于大溶洞区域和大裂缝区域中的介质尺寸较大，在计算该区域内网格间的流动关系时需考虑另外一些有别于其他区域的参数的影响，该区域内也不需要进行等效处理。缝洞型油藏中除大溶洞区域和大裂缝区域外的其他区域则不同，该其他区域内的溶洞和裂缝的尺寸相对较小，甚至还有尺寸极小的溶洞，这些尺寸极小的溶洞称之为溶孔，对于溶孔的划分，本领域具有通用的划分标准。本实施例中，用于变重介质等效的溶洞介质是指直径在1米以下的且不落入溶孔尺寸范围内的溶洞，用于变重介质等效的裂缝介质是指裂缝片开度在0.1mm以下的裂缝。等效处理就是在缝洞型油藏中除大溶洞区域和大裂缝区域外的其他本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种缝洞型油藏分区域变重介质等效的数值模拟方法，其特征在于，建立地质模型并对地质模型划分网格，根据建立的地质模型进行孔渗属性的融合，分区域地选择介质等效的重数。

【技术特征摘要】
1.一种缝洞型油藏分区域变重介质等效的数值模拟方法，其特征在于，建立地质模型并对地质模型划分网格，根据建立的地质模型进行孔渗属性的融合，分区域地选择介质等效的重数。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，选出缝洞型油藏中的大溶洞区域和大裂缝区域，缝洞型油藏中除大溶洞区域和大裂缝区域外的其他区域根据介质发育情况选择介质等效的重数。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述大溶洞区域为只含有直径大于1米的大溶洞介质的区域，所述大裂缝区域为只含有裂缝片开度大于0.1mm的大裂缝介质的区域。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在除大溶洞区域和大裂缝区域外的缝洞型油藏的其他区域中选取只发育裂缝、溶洞和溶孔中任意单一介质的区域为单重介质等效区域；在除大溶洞区域和大裂缝区域外的缝洞型油藏的其他区域中选取只同时发育裂缝和溶洞的区域以及只同时发育裂缝和溶孔的区域为双重介质等效区域；在除大溶洞区域和大裂缝区域外的缝洞型油藏的其他区域中选取只同时发育裂缝、溶洞和溶孔的区域为三重介质等效区域。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，相邻网格间通过控制全局流动的介质相连以确定该相邻网格间的连接关系。6.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：张冬丽，张允，崔书岳，康志江，
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