一种循缝找洞的酸压数值模拟结果准确性评价方法技术

本发明专利技术所循缝找洞的酸压数值模拟结果准确性评价方法，通过建立能够进行酸压数值模拟的缝洞型三维应力场地质模型，并在该模型中进行循缝找洞酸压数值模拟计算，明确沟通溶洞的数量，根据沟通溶洞的储集体体积计算指定产量下的理论稳定供液时间；并将理论稳定供液时间与实际生产过程中稳定供液时间进行对比，将循缝找洞酸压数值模拟的准确性从定性上升到了定量，进而提高循缝找洞酸压数值模拟的准确性。性。性。

【技术实现步骤摘要】
一种循缝找洞的酸压数值模拟结果准确性评价方法


[0001]本专利技术涉及缝洞型油藏的开发
，尤其涉及一种循缝找洞的酸压数值模拟结果准确性评价方法。

技术介绍

[0002]在我国油气资源较为丰富，且大部分都储集在碳酸盐岩储层中。碳酸盐岩储层比较突出的特征就是发育有大量的天然裂缝、溶洞，勘探开发实践表明溶洞是油气资源的储集空间，而天然裂缝则是油气的主要渗流通道。对于缝洞型油气藏，储层改造成败的关键就在于裂缝能否与溶洞储集体沟通，而数值模拟是一种研究缝洞沟通的有效手段。
[0003]目前已经有大量关于缝洞型碳酸盐岩储层酸压数值模拟的研究，但一般都是针对单缝单洞进行机理研究，不适用于实际工程情况。同时，酸压数值模拟结果准确性一般用微地震的方法判断，即实际施工后通过微地震信号判断裂缝是否与溶洞沟通，微地震信号受缝、洞等储层非均质性结构的影响非常大，往往不能准确表征实际的沟通情况，所以此种准确性评价方法的评价结果严重受限于微地震信号的接收与处理精度，且此种评价方法成本较高。
[0004]因此，有必要针对缝洞型碳酸盐岩储层循缝找洞提出一种全新的数值模拟结果评价方法。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供一种循缝找洞的酸压数值模拟结果准确性评价方法，用于碳酸盐岩储层的酸压数值模拟结果评价，通过将理论稳定供液时间与实际稳定供液时间进行对比，使得循缝找洞酸压数值模拟的准确性从定性上升到了定量，进而提高循缝找洞酸压数值模拟的准确性。
[0006]本专利技术技术方案如下：
[0007]一种循缝找洞的酸压数值模拟结果准确性评价方法，包括以下步骤：
[0008]S1，在有限元处理软件中，建立目标缝洞型油气藏储层的三维地质模型；
[0009]S2，根据收集的目标缝洞型油气藏储层的地应力场数据，在有限元处理软件中建立目标缝洞型油气藏储层基于所述三维地质模型的三维应力场分布模型；
[0010]S3，在所述三维应力场分布模型中，标记目标缝洞型油气藏储层的溶洞位置和油气井位置，形成含天然裂缝及溶洞的三维应力场分布模型，并将包括达西尺度模型和孔隙尺度模型的多尺度数学模型赋予所述含天然裂缝及溶洞的三维应力场分布模型，形成能够进行酸压数值模拟的缝洞三维应力场地质模型；
[0011]S4，计算或获取指定产量下的实际稳定供液时间；
[0012]S5，在所述能够进行酸压数值模拟的缝洞三维应力场地质模型中，进行在S4中指定产量下的实际稳定供液时间的生产施工条件相同的条件进行循缝找洞酸压数值模拟计算，并确定指定产量下的理论稳定供液时间；
[0013]S6,判断循缝找洞的酸压数值模拟结果准确性；若理论稳定供液时间和实际稳定供液时间的相对误差绝对值在5％之内，则数值模拟结果准确；若该相对误差绝对值大于5％，则数值模拟结果不准确。
[0014]作为优选，所述S4中，进行不同生产施工条件下的循缝找洞酸压数值模拟计算时，输入实际生产施工条件下的对应数值后，所述能够进行酸压数值模拟的缝洞三维应力场地质模型形成主裂缝并开启天然裂缝，且主裂缝和开启的天然裂缝沟通溶洞，循缝找洞酸压数值模拟计算结束后，最终确定能够沟通的溶洞。
[0015]作为优选，所述理论稳定供液时间为酸压数值模拟计算中沟通的所有溶洞的总体积与指定产量的比值。
[0016]作为优选，所述指定产量下的实际稳定供液时间，是指在与所述酸压数值模拟计算条件相同的实际生产施工条件下，按照指定产量进行实际生产时，保持该指定产量恒定的时间。
[0017]作为优选，所述理论稳定供液时间和实际稳定供液时间的相对误差为，所述理论稳定供液时间和所述实际稳定供液时间的差值的绝对值与所述实际稳定供液时间的比值。
[0018]作为优选，所述S3中，将包括达西尺度模型和孔隙尺度模型的多尺度数学模型赋予所述三维应力场分布模型，形成能够进行酸压数值模拟的缝洞三维应力场地质模型，包括如下步骤：S3.1建立达西尺度模型：达西尺度模型用于描述厘米级至微米级多孔介质的模型，酸液在厘米级至微米级多孔介质内为达西渗流；
[0019](1)基质中的酸液流动
[0020]酸液以一定速度注入地层，酸液中的氢离子在流体中的宏观运动(对流作用)和浓度梯度(扩散作用)下，由孔隙介质流体中传质到碳酸盐岩表面发生反应，进而改变地层孔隙度和渗透率。酸液在基质地层中的流动由达西定律控制：
[0021][0022]流体压力分布由不可压缩流体的连续性方程控制：
[0023][0024]氢离子在流体中的浓度分布由对流扩散方程控制，其中对流扩散方程分两种情况，情况一为酸液未将岩石完全溶蚀(ε<1)，情况二为酸液将岩石完全溶蚀(ε＝1)；
[0025]酸液未将岩石完全溶蚀(ε<1)情况下的对流扩散方程，需考虑氢离子在岩石表面的消耗和孔隙度的改变：
[0026][0027]酸液将岩石完全溶蚀(ε＝1)情况下的对流扩散方程，不需考虑氢离子在岩石表面的消耗和孔隙度的改变：
[0028][0029]式中，为达西速度矢量，m/s；k为地层渗透率，m2；μ为酸液粘度，Pa
·
s；P为酸液压力，Pa；ε为地层孔隙度；t为反应时间，s；C
f
为岩石孔隙中的酸液浓度，mol/m3；De为酸液扩散张量，m2/s；k
c
为酸液局部传质系数，m/s；a
v
为单位体积岩石具有的孔隙面积，m2/m3； C
s
为岩石表面的酸液浓度，mol/m3；α为单位摩尔的酸液所能溶蚀的岩石质量，kg/mol；ρ
s
为岩石密度，kg/m3；
[0030](2)裂缝中的酸液流动
[0031]酸液在天然裂缝中的流动与在基质中的流动对应着不同的机理，天然裂缝中流动为自由流，基质中的流动为达西定律控制的多孔介质渗流；酸液在天然裂缝中的流动根据等效渗透率的概念将天然裂缝看作渗透率较大的区域，利用上述数学模型，研究酸液在裂缝性地层中的溶蚀现象，并将对压力场影响较大的天然裂缝进行网格加密，加快计算速度并保证计算的收敛性；
[0032]S3.2建立孔隙尺度模型，用于为所述达西尺度模型提供包括渗透率、孔隙半径、比表面积、孔隙度、扩散张量、传质系数的参数支持；
[0033]S3.3，将构建的含天然裂缝及溶洞的三维应力场分布模型进行网格化，将所述多尺度数学模型计算得到的参数赋予所述含天然裂缝及溶洞的三维应力场分布模型的网格单元、节点上；得到网格化后及赋值属性参数后的能够进行酸化数值模拟的缝洞三维应力场地质模型。
[0034]作为优选，在S3.2中孔隙尺度模型为所述达西尺度模型提供包括渗透率、孔隙半径、比表面积、孔隙度、扩散张量、传质系数的参数支持中，渗透率、孔隙半径、比表面积与孔隙度的关系包括：
[0035]地层渗透率、孔隙半径、比表面积大小与孔隙度直接相关，采用经验公式描述地层渗透率、孔隙半径、比表面积与孔隙度之间的关系为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种循缝找洞的酸压数值模拟结果准确性评价方法，其特征在于，包括以下步骤：S1，在有限元处理软件中，建立目标缝洞型油气藏储层的三维地质模型；S2，根据收集的目标缝洞型油气藏储层的地应力场数据，在有限元处理软件中建立目标缝洞型油气藏储层基于所述三维地质模型的三维应力场分布模型；S3，在所述三维应力场分布模型中，标记目标缝洞型油气藏储层的溶洞位置和油气井位置，形成含天然裂缝及溶洞的三维应力场分布模型，并将包括达西尺度模型和孔隙尺度模型的多尺度数学模型赋予所述含天然裂缝及溶洞的三维应力场分布模型，形成能够进行酸压数值模拟的缝洞三维应力场地质模型；S4，计算或获取指定产量下的实际稳定供液时间；S5，在所述能够进行酸压数值模拟的缝洞三维应力场地质模型中，进行在S4中指定产量下的实际稳定供液时间的生产施工条件相同的条件进行循缝找洞酸压数值模拟计算，并确定指定产量下的理论稳定供液时间；S6,判断循缝找洞的酸压数值模拟结果准确性；若理论稳定供液时间和实际稳定供液时间的相对误差绝对值在5％之内，则数值模拟结果准确；若该相对误差绝对值大于5％，则数值模拟结果不准确。2.根据权利要求1所述循缝找洞的酸压数值模拟结果准确性评价方法，其特征在于，所述S5中，进行不同生产施工条件下的循缝找洞酸压数值模拟计算时，输入实际生产施工条件下的对应数值后，所述能够进行酸压数值模拟的缝洞三维应力场地质模型形成主裂缝并开启天然裂缝，且主裂缝和开启的天然裂缝沟通溶洞，循缝找洞酸压数值模拟计算结束后，最终确定能够沟通的溶洞。3.根据权利要求2所述循缝找洞的酸压数值模拟结果准确性评价方法，其特征在于，所述理论稳定供液时间为酸压数值模拟计算中沟通的所有溶洞的总体积与指定产量的比值。4.根据权利要求3所述循缝找洞的酸压数值模拟结果准确性评价方法，其特征在于，所述指定产量下的实际稳定供液时间，是指在与所述酸压数值模拟计算条件相同的实际生产施工条件下，按照指定产量进行实际生产时，保持该指定产量恒定的时间。5.根据权利要求4所述循缝找洞的酸压数值模拟结果准确性评价方法，其特征在于，所述理论稳定供液时间和实际稳定供液时间的相对误差为，所述理论稳定供液时间和所述实际稳定供液时间的差值的绝对值与所述实际稳定供液时间的比值。6.根据权利要求1所述循缝找洞的酸压数值模拟结果准确性评价方法，其特征在于，所述S3中，将包括达西尺度模型和孔隙尺度模型的多尺度数学模型赋予所述三维应力场分布模型，形成能够进行酸压数值模拟的缝洞三维应力场地质模型，包括如下步骤：S3.1建立达西尺度模型：达西尺度模型用于描述厘米级至微米级多孔介质的模型，酸液在厘米级至微米级多孔介质内为达西渗流；(1)基质中的酸液流动酸液以一定速度注入地层，酸液中的氢离子在流体中的宏观运动(对流作用)和浓度梯度(扩散作用)下，由孔隙介质流体中传质到碳酸盐岩表面发生反应，进而改变地层孔隙度和渗透率，酸液在基质地层中的流动由达西定律控制：
流体压力分布由不可压缩流体的连续性方程控制：氢离子在流体中的浓度分布由对流扩散方程控制，其中对流扩散方程分两种情况，情况一为酸液未将岩石完全溶蚀(ε<1)，情况二为酸液将岩石完全溶蚀(ε＝1)；酸液未将岩石完全溶蚀(ε<1)情况下的对流扩散方程，需考虑氢离子在岩石表面的消耗和孔隙度的改变：酸液将岩石完全溶蚀(ε＝1)情况下的对流扩散方程，不需考虑氢离子在岩石表面的消耗和孔隙度的改变：式中，为达西速度矢量，m/s；k为地层渗透率，m2；μ为酸液粘度，Pa
·
s；P为酸液压力，Pa；ε为地层孔隙度；t为反应时间，s；C
f
为岩石孔隙中的酸液浓度，mol/m3；De为酸液扩散张量，m2/s；k
c
为酸液局部传质系数，m/s；a
v
为单位体积岩石具有的孔隙面积，m2/m3；C
s
为岩石表面的酸液浓度，mol/m3；α为单位摩尔的酸液所能溶蚀的岩石质量，kg/mol；ρ
s
为岩石密度，kg/m3；(2)裂缝中的酸液流动酸液在天然裂缝中的流动与在基质中的流动对应着不同的机理，天然裂缝中流动为自由流，基质中的流动为达西定律控制的多孔介质渗流；酸液在天然裂缝中的流动根据等效渗透率的概念将天然裂缝看作渗透率较...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵海洋，张俊江，方裕燕，侯帆，马馨悦，罗攀登，彭明旺，应海玲，张建军，纪成，何晓波，陈定斌，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司西北油田分公司，
类型：发明
国别省市：