一种确定缝洞油藏多孔介质区域渗透率方法及系统技术方案

本申请公开了一种确定缝洞油藏多孔介质区域渗透率方法及系统，方法包括：构建多孔介质区域充填模型；对所述多孔介质区域充填模型进行基于Navier

【技术实现步骤摘要】
一种确定缝洞油藏多孔介质区域渗透率方法及系统


[0001]本申请涉及石油开采
，尤其涉及一种确定缝洞油藏多孔介质区域渗透率方法及系统。

技术介绍

[0002]在石油开采领域，渗透率是从数量上度量岩石渗透性的参数，渗透性是岩石允许流体通过的性质。通常渗透率是一个具有方向性的向量，与渗透率同步出现的参数是孔隙度，孔隙度主要度量岩石储存能力。
[0003]公开号为CN103410502B的专利文献，公开了一种网络状缝洞型油藏的三维渗透率场的获取方法，首先建立网络状油藏三维孔隙度场，确定油藏孔隙度与渗透率之间的数量关系；获得平板状、圆管状缝洞体的等效渗透率，确定最小临界渗透率值，然后将临界渗透率值作为最大值将该值渗透率做截断处理，得到等效渗透率值；用示踪剂和干扰试井测试结果对截断处理后的渗透率场做校正；采用数值模拟方法对渗透率场进行的校正。该专利文献虽获取的渗透率对于油藏产量预测和井网井距优化具有决定性作用，然难以确定缝洞型油藏的渗透率，给石油开采带来极大不便。

技术实现思路

[0004]本申请实施例通过提供一种确定缝洞油藏多孔介质区域渗透率方法及系统，解决了现有技术中缝洞型油藏渗透率无法精确确定问题，实现了渗透率参数场准确确定，为油藏特征模拟提供输入。
[0005]第一方面，本专利技术实施例提供了一种确定缝洞油藏多孔介质区域渗透率方法，包括：
[0006]构建多孔介质区域充填模型；
[0007]对所述多孔介质区域充填模型进行基于Navier
‑
Stokes流动方程的仿真模拟，根据所述仿真模拟建立宏观仿真流动场；
[0008]基于所述宏观仿真流动场获取出入口压力差和出口流量，基于所述宏观仿真流动场确定等效渗透率；
[0009]使用出入口压力差、出口流量、出入口长度以及等效渗透率确定缝洞油藏多孔介质区域渗透率。
[0010]基于第一方面，在一种可能的实现方式中，所述构建多孔介质区域充填模型，包括：
[0011]对缝洞油藏分区成多个多孔介质区域，确定每个多孔介质区域的充填颗粒半径、每行充填颗粒中心点间距和每排充填颗粒排间距；
[0012]根据多孔介质区域的充填颗粒半径、每行充填颗粒中心点间距和每排充填颗粒排间距确定每个多孔介质区域的填充率；
[0013]使用多个填充率构建多个充填模型，每个充填模型表征一个多孔介质区域；
[0014]将多个充填模型合并成多孔介质区域充填模型。
[0015]更具体的，在构建多孔介质区域充填模型时，考虑到不同单元内缝洞的半径、行间距和排间距不同，为了提高模型准确度，本专利技术针对不同缝洞油藏采用不同方法分区，原则上来说，同一分区内的缝洞半径、行间距和排间距尽量相同，这样每个充填模型能更精确模拟缝洞油藏。本专利技术将多个充填模型按照真实缝洞油藏合并成整体模型，便于仿真模拟。为了获得更高精度的仿真模拟结果，本专利技术还杜绝缝洞油藏的物理性能变化。更具体的，本专利技术杜绝缝洞油藏物理性能变化的方法是：采用驱替模拟，构建非结构化网格，非结构化网格之间采用边界自适应过度网格。非结构化网格中长宽比、正交性和网格中各单元尺寸尽量减小，以避免非结构化网格突然变化影响流动方程模拟流体流动时压力
‑
速度
‑
密度的平衡性。更进一步的，本专利技术把每个多孔介质区域采用非结构化网格划分方法划分成网格单元，网格单元优选采用1/(15～23)*充填颗粒半径，以及采用边界自适应过渡网格来获得高质量网格。
[0016]基于第一方面，在一种可能的实现方式中，所述对所述多孔介质区域充填模型进行基于Navier
‑
Stokes流动方程的仿真模拟，包括：
[0017]在多孔介质区域，采用Navier
‑
Stokes流动方程建立仿真模拟：
[0018][0019]式(1)中，μ是相黏度，p是流体压力，τ是流体应力张量，ρg是重力项，f是流体所受质量力；
[0020]式(1)中，应力张量τ表示为：
[0021][0022]式(2)中，μ是相黏度，I是单元向量，左端项中表示理论体积，右端项中表示体积膨胀效应。
[0023]基于第一方面，在一种可能的实现方式中，所述根据所述仿真模拟建立宏观仿真流动场，包括：
[0024]采用Navier
‑
Stokes流动方程建立仿真模拟；
[0025]使用流体仿真处理工具处理所述仿真模拟，得到仿真模拟参数，所述仿真模拟参数包括：进口边界条件、出口边界条件、时间步数、时间步长、每个时间步长迭代数、收敛标准和松弛系数；
[0026]使用所述仿真模拟参数计算多孔介质区域充填模型的输入参数，所述输入参数包括流体压力速度耦合方案、梯度参数、压力参数、动量参数、体积分数、动能参数和比耗散率；
[0027]将所述输入参数输入所述多孔介质区域充填模型，得到出入口压力差、出口流量和等效渗透率。
[0028]基于第一方面，在一种可能的实现方式中，将所述输入参数输入所述多孔介质区域充填模型，得到出入口压力差、出口流量和等效渗透率，包括：
[0029]统计出口处所述多孔介质区域充填模型中每个面X方向流量，得到出口流量，更具体的，使用公式(3)从统计的每个面X方向流量得到出口流量，
[0030][0031]式(3)中，Ω
out
为出口边界条件，v
f，x
为边界网格f在x方向上的流速，A
f
为边界网格f的边界面积；边界网格f在x方向上的流速、边界网格f的边界面积从所述多孔介质区域充填模型中获得；
[0032]统计入口处流体压力，采用体积加权平均方法计算入口处平均压力，更具体的，使用公式(4)计算入口处平均压力：
[0033][0034]式(4)中，Ω
in
为入口边界条件，P
f
为边界上网格f的压力参数，V
f
为边界网格f的体积分数；
[0035]根据公式(5)和公式(6)计算等效渗透率，
[0036][0037]式(5)中，μ是流体黏度，p是流体静压力，μ是相黏度，A是多孔介质区域面积，k是渗透率；
[0038][0039]式(6)中，A
Ω
为边界面积，Q
out
从公式(3)获得，P
in
为入口处平均压力，从公式(4)求得，μ为流体黏度，k
*
为等效渗透率。
[0040]第二方面，本专利技术实施例提供了一种确定缝洞油藏多孔介质区域渗透率系统，包括：依次连接的输入单元、处理单元和输出单元；
[0041]所述处理单元中运行有多孔介质区域充填模型；
[0042]所述输入单元将输入仿真模拟参数输入所述处理单元的多孔介质区域充填模型，所述处理单元对所述多孔介质区域充填模型仿真模拟，
[0043]所述处理单元根据所述仿真模拟建立宏观仿真流动场本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种确定缝洞油藏多孔介质区域渗透率方法，其特征在于，包括：构建多孔介质区域充填模型；对所述多孔介质区域充填模型进行基于Navier
‑
Stokes流动方程的仿真模拟，根据所述仿真模拟建立宏观仿真流动场；基于所述宏观仿真流动场获取出入口压力差和出口流量，基于所述宏观仿真流动场确定等效渗透率；使用出入口压力差、出口流量、出入口长度以及等效渗透率确定缝洞油藏多孔介质区域渗透率。2.根据权利要求1所述的确定缝洞油藏多孔介质区域渗透率方法，其特征在于，所述构建多孔介质区域充填模型，包括：对缝洞油藏分区成多个多孔介质区域，确定每个多孔介质区域的充填颗粒半径、每行充填颗粒中心点间距和每排充填颗粒排间距；根据多孔介质区域的充填颗粒半径、每行充填颗粒中心点间距和每排充填颗粒排间距确定每个多孔介质区域的填充率；使用多个填充率构建多个充填模型，每个充填模型表征一个多孔介质区域；将多个充填模型合并成多孔介质区域充填模型。3.根据权利要求1所述的确定缝洞油藏多孔介质区域渗透率方法，其特征在于，所述对所述多孔介质区域充填模型进行基于Navier
‑
Stokes流动方程的仿真模拟，包括：在多孔介质区域，采用Navier
‑
Stokes流动方程建立仿真模拟：式(1)中，μ是相黏度，p是流体压力，τ是流体应力张量，ρg是重力项，f是流体所受质量力；式(1)中，应力张量τ表示为：式(2)中，μ是相黏度，I是单元向量，左端项中表示理论体积，右端项中表示体积膨胀效应。4.根据权利要求1所述的确定缝洞油藏多孔介质区域渗透率方法，其特征在于，所述根据所述仿真模拟建立宏观仿真流动场，包括：采用Navier
‑
Stokes流动方程建立仿真模型；使用流体仿真处理工具处理所述仿真模型，得到仿真模拟参数，所述仿真模拟参数包括：进口边界条件、出口边界条件、时间步数、时间步长、每个时间步长迭代数、收敛标准和松弛系数；使用所述仿真模拟参数计算多孔介质区域充填模型的输入参数，所述输入参数包括流体压力速度耦合方案、梯度参数、压力参数、动量参数、体积分数、动能参数和比耗散率；将所述输入参数输入所述多孔介质区域充填模型，得到出入口压力差、出口流量和等
效渗透率。5.根据权利要求4所述的确定缝洞油藏多孔介质区域渗透率方法，其特征在于，将所述输入参数输入所述多孔介质区域充填模型，得到出入口压力差、出口流量和等效渗透率，包括：统计出口处所述多孔介质区域充填模型中每个面X方向流量，得到出口流量，更具体的，使用公式(3)从统计的每个面X方向流量得到出口流量，式(3)中，Ω
out
为出口边界条件，v
f，x
为边界网格f在x方向上的流速，A
f
为边界网格f的边界面积；边界网格f在x方向上的流速、边界网格f的边界面积从所述多孔介质区域充填模型中获得；统计入口处流体压力，采用体积加权平均方法计算入口处平均压力，更具体的，使用公式(4)计算入口处平均压力：式(4)中，Ω
in
为入口边界条件，P
f
为边界上网格f的压力参数，V
f
为边界网格f的体积分数；根据公式(5)和公式(6)计算等效渗透率，式(5)中，μ是流体黏度，p是流体静压力，μ是相黏度，A是多孔介质区域面积，k是渗透率；式(6)中，A
Ω
为边界面积，Q
out
从公式(3)获得，P
in
为入口处平均压力，从公式(4)求得，μ为流体黏度，k
*
为等效渗透率。6.一种确定缝洞油藏多孔介质区域渗透率系统，其特征在于，包括：依次连接的输入单元、处理单元和输出单元；所述处理单元中运行有多孔介质区域充填模型；所述输入单元将输入仿真模拟参数输入所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：李俊超，窦益华，
申请(专利权)人：西安石油大学，
类型：发明
国别省市：