天然裂縫性油藏自適應介質的數值模擬方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及油田開發(fā)技術領域，特別是涉及到一種天然裂縫性油藏自適應介質的 數值模擬方法。
【背景技術】
[0002] 天然裂縫性儲層非均質性極強，存在著基質、天然微裂縫和天然大裂縫等多尺度 的不同滲透能力的介質空間，從而使送類油藏的地質模型正確表征變得復雜，如何正確描 述和模擬裂縫的性能，一直是油藏數值模擬領域的難題。目前商用油藏數值模擬軟件基于 裂縫在空間上的連續(xù)分布特征開發(fā)出了雙孔隙、雙滲透模擬方法，但是研究發(fā)現，送種處理 方法在模擬具有很強非均質性和不連續(xù)性的裂縫網絡情況下往往失效，不能準確描述油藏 流體流入和流出在不同方向的流動情況。上世紀九十年代，針對大尺度裂縫地質建模與數 值模擬提出了一種離散裂縫數值模擬方法，在裂縫性油藏描述方面取得了良好的效果。但 是送種處理方法在裂縫分布較密集的情況下，處理有關裂縫的運算開支非常龐大，實際上 并不是每條裂縫都必須處理為離散裂縫，目前仍處于探索階段，還沒有出現一款成熟的商 業(yè)油藏數值模擬軟件。為此我們發(fā)明了一種新的天然裂縫性油藏自適應介質的數值模擬方 法，解決了 W上技術問題。
【發(fā)明內容】
[0003] 本發(fā)明的目的是提供一種根據地質模型單元屬性特點選擇相應介質模型的天然 裂縫性油藏自適應介質的數值模擬方法。
[0004] 本發(fā)明的目的可通過如下技術措施來實現：天然裂縫性油藏自適應介質的數值模 擬方法，該天然裂縫性油藏自適應介質的數值模擬方法包括；步驟1，根據研究需要確定油 藏數值模擬研究區(qū)域，建立研究區(qū)域邊界軌跡文件；并根據地質情況，形成不同尺度裂縫信 息文件；步驟2,將模擬區(qū)域邊界范圍內裂縫進行分類；步驟3,將網格單元進行分類；步驟 4, W步驟3得到的網格單元為基礎，建立油藏數值模擬靜態(tài)模型；步驟5,獲取各類網格的 網格單元屬性；W及步驟6, W各網格單元屬性為基礎，建立油藏模擬模型。
[0005] 本發(fā)明的目的還可通過如下技術措施來實現：
[0006] 在步驟1中，每條裂縫信息文件包括；裂縫編號、裂縫段數、每段裂縫的開度和相 應的裂縫軌跡數據。
[0007] 在步驟2中，W油藏數值模擬中事先定義的網格尺寸為約束條件，并根據儲集層 中裂縫的尺度特征，將模擬區(qū)域邊界范圍內裂縫進行分類，并進一步確定對流體流動方向 有影響的大尺度裂縫分布并調整其軌跡信息。
[0008] 在步驟2中，將模擬區(qū)域邊界范圍內裂縫進行分類的標準為：裂縫長度/網格尺寸 <=1為小尺度裂縫，裂縫長度/網格尺寸〉1為大尺度裂縫。
[000引步驟3包括：
[0010] 進行非結構網格剖分，剖分后形成的網格分兩類，一類是"油藏"網格單元，另一類 是"離散裂縫"網格單元；
[0011] 確定"油藏"網格單元中的"雙重介質"網格單元，而"油藏"網格單元的其它網格 單元保持為"單孔隙"網格單元；W及
[0012] 根據小尺度裂縫在"孔隙度"或"滲透率"上的貢獻，進一步將"雙重介質"網格單 元劃分為"雙孔隙"或"雙滲透"網格單元。
[0013] 在進行非結構網格剖分時，根據步驟1中的模擬區(qū)域邊界軌跡和步驟2中得到的 各條裂縫信息數據，采用非結構四邊形網格預處理器進行W大尺度裂縫軌跡為約束條件的 非結構網格剖分，其中所有離散裂縫網格寬度和與之相對應的實際裂縫開度相等，其方向 與實際裂縫方向一致。
[0014] 在步驟5中，對步驟3中得到的各條大尺度裂縫穿過的"離散裂縫"網格單元的滲 流邊界進行滲透率修正（等效）并形成離散裂縫屬性文件，其中滲透率修正（等效）用W 下公式表示：
[0015] 滲透率=(裂縫開度）2/12,其中；裂縫開度的單位為微米，滲透率單位為達西。
[0016] 在步驟5中，W步驟3中得到的網格為基礎，應用滲透率修正（等效）的方法獲得 每條小尺度裂縫的等效滲透率，進而得到小尺度裂縫所在"雙重介質"網格單元的"裂縫"網 格單元的等效滲透率。
[0017] 步驟5中，W油藏不含裂縫的巖必滲透率資料為基礎，為"單孔隙"網格單元和"雙 孔隙"網格單元的"基質"網格單元賦值滲透率，形成基質滲透率屬性文件。
[0018] 在步驟6中，W步驟5中得到的"離散裂縫"網格單元、"雙重介質"網格單元和"單 孔隙"網格單元屬性為基礎，建立油藏模擬模型，油藏模擬模型包括輸入/輸出控制參數、流 體物性參數和注采井生產控制參數。
[0019] 本發(fā)明中的天然裂縫性油藏自適應介質的數值模擬方法，屬于油田開發(fā)理論研究 領域，首先，根據裂縫性油藏不同尺度裂縫在空間上分布或發(fā)育特征，將裂縫性油藏地質模 型網格劃分為雙重介質單元或離散裂縫網格單元，進而根據地質模型網格單元的屬性特點 自動選擇相應的單孔隙、雙孔隙或雙滲透和離散裂縫模型的油藏數值模擬方法。送種充分 結合單單孔隙、雙重介質和離散裂縫模型優(yōu)點的處理方法稱為自適應介質數值模擬方法。 送種介質模型的處理方法更接近真實地反映實際的地質情況，準確描述不同級別的裂縫及 發(fā)育程度不同的裂縫在空間上的分布特征，從而最大程度上保證了地質模型的可靠性及油 藏數值模擬結果的準確性。
[0020] 本發(fā)明針對現有技術的模擬問題，經過研究，本發(fā)明根據裂縫的屬性特點選擇相 應雙孔隙或雙滲透模型、離散裂縫模型，在模型中的其余部分，即非裂縫發(fā)育區(qū)域網格單元 可W采用傳統(tǒng)的單孔隙模擬方法。在地質模型網格單元剖分方面，本發(fā)明應用W大裂縫軌 跡為約束條件的非結構網格剖分，充分反映大裂縫的實際空間分布特征，對傳統(tǒng)的油藏數 值模擬軟件進行改進，使其具有非結構網格處理功能和自適應介質處理功能，采用改進后 的油藏數值模擬軟件對上述建立的地質模型進行模擬，在保障地質模型可靠的前提下，進 一步提高油藏數值模擬結果可靠性。
【附圖說明】
[0021] 圖1為本發(fā)明的天然裂縫性油藏自適應介質的數值模擬方法的一具體實施例的 流程圖；
[0022] 圖2為油藏模型區(qū)域邊界和模型區(qū)域內發(fā)育若干裂縫的分布圖；
[0023] 圖3為自適應介質網格剖分圖；
[0024] 圖4為注水井、生產井位置圖；
[00巧]圖5為自適應介質模擬的結果圖；
[0026] 圖6為離散裂縫模擬的結果圖；
[0027] 圖7為雙重介質模擬的結果圖。
【具體實施方式】
[0028] 為使本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉出較佳實施 例，并配合所附圖式，作詳細說明如下。
[0029] 如圖1所示，圖1為本發(fā)明的天然裂縫性油藏自適應介質的數值模擬方法的流程 圖。
[0030] 在步驟101，根據研究需要確定油藏數值模擬研究區(qū)域，建立研究區(qū)域邊界軌跡文 件；并根據地質情況，形成不同尺度裂縫信息文件，每條裂縫信息文件包括：裂縫編號、裂 縫段數、每段裂縫的開度和相應的裂縫軌跡數據。流程進入到步驟102。
[0031] 在步驟102, W油藏數值模擬中事先定義的網格尺寸為約束條件，并根據儲集層中 裂縫的尺度特征，將模擬區(qū)域邊界范圍內裂縫進行分類，W人機交互方式進一步確定對流 體流動方向有影響的大尺度裂縫分布并調整其軌跡信息。在一實施例中，將模擬區(qū)域邊界 范圍內裂縫進行分類的標準如下：
[0032] ①「小尺度裂縫：裂縫長度/網格尺寸<=1
[0033] ②「大尺度裂縫：裂縫長度/網格尺寸〉1。
[0034] 流程進入到步驟103。
[0035] 在步驟103,將網格單元進行分類。根據步驟101中的模擬區(qū)域邊界軌跡和步驟 102中得到的各條裂縫信息數據，采用非結構四邊形網格預處理器進行W大尺度裂縫軌跡 為約束條件的非結構網格剖分，剖分后形成的網格分兩類，一類是"油藏"網格單元，另一類 是"離散裂縫"網格單元，其中所有離散裂縫網格寬度和與之相對應的實際裂縫開度相等， 其方向與實際裂縫方向一致。
[0036] W得到的網格單元為基礎，根據步驟102中得到的各條小尺度裂縫軌跡數據，確 定"油藏"網格單元中的"雙重介質"網格單元，而"油藏"網格單元的其它網格單元保持為 "單孔隙"網格單元；根據小尺度裂縫在"孔隙度"或"滲透率"上的貢獻，進一步將"雙重介 質"網格單元劃分為"雙孔隙"或"雙滲透"網格單元。流程進入到步驟104。
[0037] 在步驟104, W步驟103得到的網格單元為基礎，建立油藏數值模擬靜態(tài)模型。流 程進入到步驟105。
[0038] 在步驟105,獲取網格單元屬性。對步驟103中得到的各條大尺度裂縫穿過的"離 散裂縫"網格單元的滲流邊界進行滲透率修正并形成離散裂縫屬性文件，其中滲透率修正 用W下公式表示：
[0039] 滲透率=(裂縫開度）2/12,其中；裂縫開度的單位為微米，滲透率單位為達西；而 "離散裂縫"網格單元屬性文件具有W下格式：
[0040]
[0041]
[0042] 上面的5行數據形成了一個"離散裂縫"網格單元屬性示例文件。其中，關鍵字 FRACCE化為"離散裂縫"網格單元編號；關鍵字PERM_X、PERM_Y和PERM_Z分別表示"離散 裂縫"網格單元的"X"方向滲透率、"Y"方向滲透率和"Z"方向的滲透率；第二至五行的數 據分別對應第一行的關鍵字信息，直至包含油藏模型中的所有"離散裂縫"網格單元信息。
[0043] W步驟103中得到的網格為基礎，應用上面的方法獲得每條小尺度裂縫滲透率， 進而得到小尺度裂縫所在"雙重介質"網格單元的"裂縫"網格單元滲透率；W油藏不含裂 縫的巖必滲透率資料為基礎，為"單孔隙"網格單元和"雙孔隙"網格單元的"基質"網格單 元賦值滲透率，形成基質滲透率屬性文件。流程進入到步驟106。
[0044] 在步驟106, W步驟105中得到的"離散裂縫"網格單元、"雙重介質"網格單元和 "單孔隙"網格單元屬性為基礎，采用常規(guī)油藏模擬模型建立方法與步驟，建立油藏模擬模 型，油藏模擬模型包括輸入/輸出控制參數、流體物性參數和注采井生產控制參數；對傳統(tǒng) 的油藏數值模擬軟件進行改造，使改造后的油藏數值模擬軟件具有非結構網格處理功能和 自適應介質處理功能，然后采用自適應介質數值模擬軟件，運算得到的油藏模擬模型，則能 夠接近真實的反映儲層實際裂縫發(fā)育特征對開發(fā)效果的影響。
[0045] 應用本發(fā)明的一具體實施例中，圖2是一個油藏模型區(qū)域邊界和模型區(qū)域內發(fā)育 若干尺度不同裂縫的分布圖。油藏模型區(qū)域邊界軌跡由線段AB、BC、CD、DA所構成，點A、 B、C、D的坐標依