一种利用有限元方法追踪致密砂岩储层流线分布的方法技术

本发明专利技术涉及一种利用有限元方法在二维非结构网格内追踪致密砂岩储层流线分布的方法，包括以下步骤：建立致密砂岩储层数值模拟模型；给定真实空间初始点P

【技术实现步骤摘要】
一种利用有限元方法追踪致密砂岩储层流线分布的方法
本专利技术涉及一种利用有限元方法追踪致密砂岩储层流线分布的方法，属于非常规油气勘探开发

技术介绍
在20世纪50年代，随着流管、叠加理论、井镜像方法等数值模拟方法发展，流线模拟方法在石油领域开始发展，该方法可以有效追踪流体路径以及在计算领域内可视化研究流体速度分布。在20世纪90年代，许多学者开始提出现代流线模拟概念，并且开始研究现代流线模拟方法，他们提出了术语“飞行时间”(TOF，用符号τ表示)，用于描述质点在运动域中的运动时间。根据这个定义，提出了坐标转换函数其中υ为间隙速度，是达西速度(u)和孔隙度(φ)的比值。该转换函数可以将多维算子▽转换为一个一维的TOF坐标系统，这就产生了一个关键原则，现代流线模拟方法可以将二维或者三维问题简化为一系列沿着流线的一维子问题，其中的多维问题是空间(x,y)坐标系统下的问题，一维子问题是时间坐标(TOF，τ)系统下的问题。因此，流线模拟不仅仅是一种可视化流场速度的方法，也是解决大型非均质平流或者对流问题的有效工具。因此在过去的几十年中，流线模拟本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用有限元方法追踪致密砂岩储层流线分布的方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤S1、利用有限元方法建立二维非结构化网格的致密砂岩储层数值模拟模型，并根据致密砂岩储层的参数获取致密砂岩储层压力场和速度场；/n步骤S2、将注入井所在位置给定为真实空间初始点P

【技术特征摘要】
1.一种利用有限元方法追踪致密砂岩储层流线分布的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1、利用有限元方法建立二维非结构化网格的致密砂岩储层数值模拟模型，并根据致密砂岩储层的参数获取致密砂岩储层压力场和速度场；
步骤S2、将注入井所在位置给定为真实空间初始点P0(x0,y0)；获得P0所在的网格的编号CellID，获得该网格三个顶点坐标(x1,y1)，(x2,y2)，(x3,y3)和顶点速度(vx1,vy1)，(vx2,vy2)，(vx3,vy3)；
步骤S3、通过坐标转换公式将真实空间初始点P0(x0,y0)转换为MasterElement空间坐标(η0,ξ0)；
步骤S4、利用Jacobian逆矩阵将该网格三个顶点速度转换到MasterElement中为(vξ1,vη1)，(vξ2,vη2)，(vξ3,vη3)；通过ShapeFunction计算初始点P0的速度(vξ0,vη0)；
步骤S5、求解MasterElement中轨迹方程，在MasterElement中通过Newton-Raphson迭代算法获得质点到达三角单元三个边的时间，取最小正值为该单元内的飞行时间Δτ，并计算出口坐标Pe*(ηe,ξe)；
步骤S6、利用ShapeFunction将Pe*(ηe,ξe)转换到真实空间坐标Pe(xe,ye)，并累加飞行时间Δτ；
步骤S7、判断Pe(xe,ye)是否离开网格系统；
步骤S8、如果离开网格系统，则开始追踪下一条流线；否则将Pe(xe,ye)赋值给P0(x0,y0)，重复步骤S2到S7直到该条流线追踪完毕。


2.根据权利要求1所述的一种利用有限元方法追踪致密砂岩储层流线分布的方法，其特征在于，所述步骤S2中通过编程在FEniCS系统下获得真实空间初始点P0(x0,y0)所在网格的三个顶点坐标(x1,y1)，(x2,y2)，(x3,y3)和顶点速度(vx1,vy1)，(vx2,vy2)，(vx3,vy3)。


3.根据权利要求1所述的一种利用有限元方法追踪致密砂岩储层流线分布的方法，其特征在于，所述步骤S3中通过下式求解η和ξ的表达式：
x＝x1(1-ξ-η)+x2ξ+x3η
y＝y1(1-ξ-η)+y2ξ+y3η

【专利技术属性】
技术研发人员：张烈辉，罗毅，赵玉龙，冯胤，刘启国，张东旭，刘沙，梁海鹏，
申请(专利权)人：西南石油大学，
类型：发明
国别省市：四川;51