一种压力敏感裂缝性油藏水驱物理模型建立方法及其应用技术

本发明专利技术公开了一种压力敏感裂缝性油藏水驱物理模型建立方法及其应用。所述方法可以包括：根据渗透力学理论和相似性分析，建立压力敏感裂缝性油藏水驱开发模型的相似准则；所述相似准则包括下述任一项：驱替压力相似、多孔介质基质材料属性相似、流体属性相似、边界载荷相似、模型尺寸相似、裂缝材料属性相似和位势分布相似；基于所述相似准则建立物理模型。本发明专利技术基于研究实现相似性的途径，提供一套建立满足全面相似关系的油藏宏观物理模型的方法，所建油藏物理模型全面满足多重相似性，可以全面模拟实际油藏的渗流特征和开发过程，研究预测开发方案的实施效果，进而指导开发实践。践。践。

【技术实现步骤摘要】
一种压力敏感裂缝性油藏水驱物理模型建立方法及其应用


[0001]本专利技术涉及油气田开发
，特别涉及一种压力敏感裂缝性油藏水驱物理模型建立方法及其应用。本专利技术作为油气田开发领域中油藏渗流和开发过程研究的新型物理实验方法，其同时适用于其它与多孔介质渗流现象有关的研究领域。

技术介绍

[0002]油气田开发领域中，人们一直在尝试利用物理实验方法对油藏渗流和开发过程进行模拟和预测，即通过较短时间的小模型试验，使实际油藏中所发生的物理过程按照一定的相似关系在模型中再现，以便迅速、直观地观察油藏渗流与开发过程，测定所需数据，研究预测开发方案的实施效果，指导开发实践。近年来，为了深入明确压力敏感裂缝性储层油藏开发过程中裂缝渗透率的变化机理，需开展三维定量物理模拟研究。由于油藏尺度过于庞大，目前较为可行的物理模拟方法主要通过室内搭建物理模型来实现。
[0003]然而，室内物理实验获得的结果不能直接应用于实际情况，需通过相似准则将室内实验成果对应到实际油藏的开发过程，从而指导实际油气田开发。相似准则是说明自然界和工程科学中各种相似现象相似原理的学说，其理论基础为相似三定理，用于指导模型的设计及相关实验数据的处理和推广。相似准则的作用必须从理论上说明：相似现象具有何种性质；研究结果如何应用到所有相似的现象中去；且满足什么条件才能实现现象相似。要满足这些条件，必须在模拟实验基本原则的基础上，依据相似三定理来进行分析和推导。
[0004]目前国内外诸多学者针对各类油藏开发过程的相似理论开展了研究，并取得了丰富的成果。部分学者针对水驱砂岩油藏建立了相似准则，开展了物理模拟实验。有研究工作者将相似准则研究扩展到了低渗气藏领域，通过建立压力和渗透率经验关系一定程度上考虑了压力敏感特征。也有针对碳酸盐岩气藏，基于双重介质的渗流方程建立了水驱油藏相似准则。部分学者也针对稠油热采、聚合物驱以及天然气水合物等特殊类型油气藏物理模拟的相似准则开展了研究。
[0005](1)现有技术一
[0006]公开号为CN101899972A，专利技术创造名称为《砂岩油藏注水开发可预测物理模型建立方法》，该方法包括：根据三维油藏油水两相渗流的特点，建立油藏水驱开发模拟的相似准则，所述相似准则包括外形与空间相似、井筒几何相似、岩石物性相似、油水粘度相似、动力学相似、时间相似、饱和度分布相似及位势分布相似；提供上述相似准则的实现途径，并根据上述相似准则设计物理模型。
[0007](2)现有技术二：
[0008]公开号为CN102022107A，专利技术名称为《裂缝各向异性油藏注水开发可预测物理模型建立方法》，该方法包括：根据裂缝性油藏水驱油开发过程的特点，利用渗流力学理论和相似性分析，建立裂缝性油藏开发模拟的相似性准则，相似性准则包括外形与空间相似、井筒几何相似、岩石物性相似、油水粘度相似、重力一压力相似、基质与裂缝可动油量比相似、基质内含油量分布的相似、基质渗吸与裂缝驱替特征时间相似、渗吸强度分布相似及时间
过程相似等相似性准则的实现及模型参数设计方法建立满足多重相似性的油藏宏观物理模型，以全面模拟预测实际裂缝性油藏的渗流特征和开发过程。

技术实现思路

[0009]专利技术人发现，现有技术一中仅仅针对常规类型砂岩油气藏进行相似准则模拟，未能考虑压力敏感和裂缝性油藏水驱特征，无法针对该类情况进行模拟。现有技术二中仅仅考虑了裂缝性油藏水驱特征及油藏进行相似准则模拟，未能考虑压力敏感特征。因此现有方法构建的物料模型无法精准预测压力敏感裂缝性储层油藏开发过程中裂缝渗透率的变化。
[0010]鉴于上述问题，提出了本专利技术以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种压力敏感裂缝性油藏水驱可预测物理模型构建方法及其应用。
[0011]第一方面，本专利技术实施例提供了一种压力敏感裂缝性油藏水驱物理模型建立方法，其特征在于，包括：
[0012]根据渗透力学理论和相似性分析，建立压力敏感裂缝性油藏水驱开发模型的相似准则；所述相似准则包括下述任一项：驱替压力相似、多孔介质基质材料属性相似、流体属性相似、边界载荷相似、模型尺寸相似、裂缝材料属性相似和位势分布相似；
[0013]在所述相似准则的实现途径的条件下，基于所述相似准则建立物理模型。
[0014]可选的，所述根据渗透力学理论和相似性分析，建立压力敏感裂缝性油藏水驱开发模型的相似准则，包括：
[0015]建立包含压力敏感的饱和流体基质相似理论和流体裂缝相似理论；
[0016]基于所述流体基质相似理论和流体裂缝相似理论，确定相似准数；
[0017]以所述相似准数建立压力敏感裂缝性油藏水驱开发模型的相似准则。
[0018]可选的，所述建立包含压力敏感的饱和流体基质相似理论，包括：
[0019]基于饱和流体基质的应力应变模型，确定岩石有效应力和流体孔隙压力；所述岩石有效应力包括：岩石正切应力和岩石剪切应力。
[0020]可选的，所述所述流体基质相似理论和流体裂缝相似理论，确定相似准数之前，还包括：
[0021]引入位移势函数，采用无量纲法对含位移势函数对未知函数的渗流方程进行无量钢化处理。
[0022]可选的，当剪切应力处于不同区间时，相似准数分配如下：
[0023]当∑
s0
≤∑
s
≤∑
c
时，所述相似准数还包括：时，所述相似准数还包括：和
[0024]当∑
c
≤∑
s
＜∑
s
‑
peak
时，所述相似准数还包括：时，所述相似准数还包括：和
[0025]当∑
s
‑
peak
＝∑
s
时，所述相似准数还包括：时，所述相似准数还包括：和
[0026]当∑
s0
≤∑
s
≤∑
s
‑
peak
时，所述相似准数还包括：时，所述相似准数还包括：和Tan。
[0027]可选的，所述基于所述相似准则建立物理模型包括：根据相似准则确定物理模型与原型的比例关系，以建立所述物理模型。
[0028]可选的，所述基于所述相似准则建立物理模型包括：
[0029]建立至少三条裂缝，一条所述裂缝连接流体入口；一条所述裂缝位于介质正中间；一条所述裂缝连接流体出口。
[0030]可选的，还包括：基于有限元法验证所述相似准则和相似关系的正确性。
[0031]可选的，所述相似准则的实现途径的条件包括下述至少一项：实验材料为各向同性材料、流体渗流遵循达西定律、岩石骨架可压缩、基质中应力应变为线性关系、液体形变微小且为弱可压缩流体、裂缝壁面粗糙且无次生填充或胶结、以及边界不发生位移。
[0032]第二方面，本专利技术实施例提供了一种第一方面所述的方法构建的物理模型对油气藏的储量的评估。
[0033]第三方面，本专利技术实施例提供本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种压力敏感裂缝性油藏水驱物理模型建立方法，其特征在于，包括：根据渗透力学理论和相似性分析，建立压力敏感裂缝性油藏水驱开发模型的相似准则；所述相似准则包括下述任一项：驱替压力相似、多孔介质基质材料属性相似、流体属性相似、边界载荷相似、模型尺寸相似、裂缝材料属性相似和位势分布相似；在所述相似准则的实现途径的条件下，基于所述相似准则建立物理模型。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据渗透力学理论和相似性分析，建立压力敏感裂缝性油藏水驱开发模型的相似准则，包括：建立包含压力敏感的饱和流体基质相似理论和流体裂缝相似理论；基于所述流体基质相似理论和流体裂缝相似理论，确定相似准数；以所述相似准数建立压力敏感裂缝性油藏水驱开发模型的相似准则。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述建立包含压力敏感的饱和流体基质相似理论，包括：基于饱和流体基质的应力应变模型，确定岩石有效应力和流体孔隙压力；所述岩石有效应力包括：岩石正切应力和岩石剪切应力。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述所述流体基质相似理论和流体裂缝相似理论，确定相似准数之前，还包括：引入位移势函数，采用无量纲法对含位移势函数对未知函数的渗流方程进行无量钢化处理。5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，当剪切应力处于不同区间时，相似准数分配如下：当∑
s0
≤∑
s
≤∑
c
时，所述相似准数还包括：时，所述相似准数还包括：和当∑
c
≤∑
s
...

【专利技术属性】
技术研发人员：王萌，车明光，王永辉，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：