一種不同尺度裂縫油藏數(shù)值模擬綜合處理方法
【技術(shù)領域】
[0001] 本發(fā)明屬于油氣田開發(fā)領域，具體涉及一種不同尺度裂縫油藏數(shù)值模擬綜合處理 方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前縫洞型油藏模擬裂縫的方法主要有兩種，一種等效多重介質(zhì)方法，它適應于 呈均勻的網(wǎng)絡狀分布裂縫。另一種是針對裂縫進行顯式模擬或者叫直接模擬，稱為離散裂 隙網(wǎng)絡方法，它適應于非均勻、大尺度裂縫。
[0003] 這兩種針對裂縫的模擬方法各有優(yōu)缺點，等效模擬方法假設裂縫高度發(fā)達，且均 勻分布。但是當一些裂縫之間連通性較差，同時較大的裂縫控制著油藏中流體流動的方向 和規(guī)模時，等效模擬方法已無法完成對這類油藏進行數(shù)值模擬。它的缺點是簡化了裂縫的 連通性，當?shù)刃卧獌?nèi)多個尺度裂縫同時存在時，等效滲透率不合理。
[0004] 近幾年來發(fā)展起來的離散裂縫網(wǎng)絡模型雖然在一定程度上比較真實的描述了裂 縫的地質(zhì)分布特征及其對流體流動的影響；同時由于其裂縫的數(shù)據(jù)量巨大，導致所建立的 模型的計算量驚人，并且該模型不能對較細裂縫和基巖之間的竄流進行正確的計算。
[0005] 這種離散裂縫網(wǎng)絡模擬方法是一種直接模擬方法，它的缺點是網(wǎng)格需要單獨生 成，難以與當前地質(zhì)建模結(jié)果相結(jié)合。當有多個尺度裂縫存在時，為考慮計算代價，只能忽 略小型裂縫，因此不能考慮多個尺度裂縫同時存在的情況。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的在于解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的難題，提供一種不同尺度裂縫油藏 數(shù)值模擬綜合處理方法，實現(xiàn)對裂縫油藏的精細、準確模擬。
[0007] 本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：
[0008] -種不同尺度裂縫油藏數(shù)值模擬綜合處理方法，所述方法包括：
[0009] (1)建立地質(zhì)模型，對小尺度裂縫采用等效處理，對大尺度裂縫則給出每個裂縫片 的頂點坐標，然后對每個裂縫片進行掃描，對各個裂縫片進行編號；
[0010] (2)針對一個裂縫片，首先圈定該裂縫片所覆蓋的所有網(wǎng)格；
[0011] (3)在步驟⑵圈定的區(qū)域內(nèi)找出與該裂縫片相交的網(wǎng)格；
[0012] (4)求出與該裂縫片相交的一個網(wǎng)格與該裂縫片的交點；
[0013] (5)將步驟（4)得到的這些交點首尾相連形成多邊形，得到一個裂縫元素；所述裂 縫元素是橫截面為多邊形的、具有厚度的幾何體；
[0014] (6)求取所述裂縫元素的體積、裂縫元素和基質(zhì)元素的接觸面積、裂縫元素和基質(zhì) 元素各自到它們公共接觸面的距離、裂縫元素之間的接觸面積以及裂縫元素到兩個裂縫片 的公共面之間的距離；所述基質(zhì)元素是幾何體；
[0015] (7)對與該裂縫片相交的每個網(wǎng)格均重復步驟⑷至步驟（6);
[0016] (8)對每個裂縫片重復步驟（2)至步驟（7);
[0017] (9)輸出所有元素信息和連接信息。
[0018] 所述步驟（2)是這樣實現(xiàn)的：
[0019] 根據(jù)裂縫片的三個方向的延伸范圍，劃出位于這個延伸范圍內(nèi)的長方體，位于這 個長方體內(nèi)的所有網(wǎng)格即為該裂縫片所覆蓋的所有網(wǎng)格。
[0020] 所述步驟（3)是這樣實現(xiàn)的：
[0021] 將裂縫片看作空間內(nèi)的平面，每個網(wǎng)格包括12條線段，如果裂縫片與12條線段中 的任意一條有交點，則該裂縫片與這個網(wǎng)格相交。
[0022] 所述步驟（6)是這樣實現(xiàn)的：
[0023] 將所述多邊形的面積乘以裂縫片開度即得到裂縫元素的體積；
[0024] 多邊形的面積即為裂縫元素和基質(zhì)元素的接觸面積；
[0025] 利用點到平面的距離公式分別求出裂縫元素中心和基質(zhì)元素中心到它們公共接 觸面的距離即得到裂縫元素和基質(zhì)元素各自到它們公共接觸面（裂縫元素是橫截面為多 邊形的，具有一定厚度的幾何體，基質(zhì)元素也是幾何體，它們在空間上具有公共的接觸面） 的距離；
[0026] 將多邊形的等效邊長乘以裂縫片開度即得到裂縫元素之間的接觸面積；
[0027] 多邊形的等效半徑即為裂縫元素到兩個裂縫元素的公共接觸面之間的距離。
[0028] 所述步驟（9)中的元素信息是指所有裂縫元素的體積；
[0029] 所述連接信息是指裂縫元素和基質(zhì)元素的接觸面積、裂縫元素和基質(zhì)元素各自到 它們公共接觸面的距離、裂縫元素之間的接觸面積以及裂縫元素到兩個裂縫元素的公共面 之間的距離。
[0030] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：
[0031] 本發(fā)明形成了一套處理裂縫油藏中裂縫的裂縫融合方法，實現(xiàn)了含裂縫油藏的準 確模擬。
[0032] 目前不管是油藏還是地下水藏等大都含油裂縫，對裂縫中流體流動快速模擬是該 類油藏或水藏高效開發(fā)的關鍵，因此其廣泛應用于含裂縫油藏和水藏的開發(fā)。
【附圖說明】
[0033] 圖la裂縫的第一種處理方法。
[0034] 圖lb裂縫的第二種處理方法。
[0035] 圖2實際裂縫片模型。
[0036] 圖3a不同尺度裂縫分級處理中的直接模擬。
[0037] 圖3b不同尺度裂縫分級處理中的等效模擬。
[0038] 圖3c不同尺度裂縫分級處理中的直接與等效相結(jié)合模擬。
[0039] 圖4計算實例模型。
[0040] 圖5a水驅(qū)油開始時無裂縫情況水驅(qū)油飽和度場。
[0041] 圖5b水驅(qū)油結(jié)束時無裂縫情況水驅(qū)油飽和度場。
[0042] 圖6a水驅(qū)油開始時有裂縫情況水驅(qū)油飽和度場。
[0043] 圖6b水驅(qū)油結(jié)束時有裂縫情況水驅(qū)油飽和度場
[0044] 圖7是本發(fā)明不同尺度裂縫油藏數(shù)值模擬綜合處理方法的步驟框圖。
【具體實施方式】
[0045] 下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步詳細描述：
[0046] 本發(fā)明發(fā)展了既能兼顧各種尺度裂縫、又能與實際地質(zhì)模型相結(jié)合的，能用于實 際油藏的模擬方法。裂縫的處理方法如圖la和圖lb所示（這兩種處理方法是本發(fā)明創(chuàng) 新的），某個被裂縫切割的網(wǎng)格，可以將其考慮為圖la中的裂縫和基質(zhì)兩個元素，也可考慮 為圖lb中的三個元素。這樣，只要把整個模型中被裂縫切割的網(wǎng)格都如此方法考慮，基于 KARSTSIM的計算方法，確定了所有基質(zhì)元素和裂縫元素的體積及基質(zhì)元素間、基質(zhì)元素與 裂縫元素間、裂縫元素間的連接關系，就可完成有限體積法的計算。
[0047] 實際的地質(zhì)模型是由尺度大小不一的各級裂縫組成（如圖2所示）。在目前的等 效滲透率求解技術(shù)中，并沒有把裂縫按照尺度分別進行處理，而是將某一個網(wǎng)格內(nèi)所有的 大、小裂縫一并等效，這樣，勢必會把大尺度裂縫原有的溝通作用弱化或者抹煞，因此，這時 候需要將裂縫進行分尺度的處理（如圖3a至圖3c所示）：小尺度（根據(jù)中華人民共和國石 油天然氣行業(yè)標準SY T5386-200,確定裂縫片開度界限為0. 1mm，裂縫片開度大于0. 1mm的 裂縫為大尺度，小于〇. 1_的裂縫為小尺度）的、較均勻的裂縫采用等效的方式處理，可以 按照實際情況處理成雙重介質(zhì)或單重裂縫介質(zhì)（為現(xiàn)有技術(shù)，具體實施方法如下：（1)建立 兩套油藏網(wǎng)格體系；（2)分別建立裂縫和基質(zhì)的孔隙度、滲透率參數(shù)場；(3)選用合適的竄 流系數(shù)，竄流系數(shù)由竄流方程（根據(jù)物質(zhì)平衡方程得到）確定。）；大尺度的、連通性較好的 裂縫按照上述的方法處理（指圖1的方法），因為方法中不但考慮了裂縫和基質(zhì)間的關系， 還考慮了裂縫與裂縫間的接觸關系，因此能比較好地反映大裂縫的溝通。
[0048]目前所建立的地質(zhì)模型中，包括塊中心網(wǎng)格或角點網(wǎng)格表示的地質(zhì)構(gòu)造以及網(wǎng)格 屬性參數(shù)即基質(zhì)及溶孔的孔隙度和滲透率，同時，通過螞蟻體追蹤等方法，又得到了一系列 裂縫片的信息，將這兩套模型通過上述的方法變化成所需要的可供計算的數(shù)據(jù)，這樣，既能 完成不同尺度裂縫的分級處理，又能充分利用地質(zhì)建模的結(jié)果，從而實現(xiàn)油田尺度的縫洞 模擬。目前的等效模擬方法或離散裂隙網(wǎng)絡方法都不能達到這個目的。
[0049] 如圖7所示，本發(fā)明處理大尺度裂縫時的計算數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換方法的流程簡述如下：
[0050] 1、對每個裂縫片（在裂縫性油藏中，現(xiàn)有的地質(zhì)建模技術(shù)可以給出大尺度裂縫片 的位置，每個裂縫片作為一個平面）進行掃描，把裂縫片編號（先將