[发明专利]一种沥青质沉淀油藏流固耦合等效数值模拟方法

说明书

本发明涉及一种沥青质沉淀油藏流固耦合等效数值模拟方法，其特征在于包括以下步骤：1)对于具有压敏特性的介质变形储层，将岩石孔隙度、渗透率与有效应力进行无因次化处理，得到岩石孔隙度和渗透率变化规律；2)不考虑地层岩石的压敏特性，分析仅由于沥青质沉淀引起的岩石孔隙体积变化，并结合典型的孔渗关系式建立沥青质沉淀油藏储层岩石的无因次孔隙度变化规律预测模型和渗流能力变化规律预测模型；3)综合考虑介质变形储层的压敏特性及沥青质沉淀对储层岩石孔隙体积和渗流能力的影响，基于黑油模拟器，实现沥青质沉淀油藏的流固耦合等效数值模拟。本发明可广泛用于沥青质沉淀油藏的流固耦合等效数值模拟领域。

技术领域

本发明涉及一种基于黑油模拟器的沥青质沉淀油藏流固耦合等效数值模拟方法，属于油田开发技术领域。

背景技术

油田在开发过程中，随着地层压力的降低，一方面岩石骨架颗粒的有效上覆压力逐渐增加，多孔介质发生弹塑性变形，岩石孔隙度、渗透率等物性参数是地层压力的函数；另一方面，对于部分特殊油田，随着地层压力的降低，地层原油中的沥青质组分逐渐沉淀在岩石表面，进而影响储层岩石的孔隙体积和渗流能力，导致该类型油藏中发生流固耦合渗流，相关数值模拟研究工作难度较大。

目前，现有商业数值模拟软件已经通过组分模拟器实现了上述条件下的油藏数值模拟研究工作，但是建立组分模型需要大量的分析化验数据作为基础，且模拟运算对设备性能要求较高、耗时长，效率较低，运算成本偏高。所以，当前亟需针对沥青质沉淀油藏流固耦合等效数值模拟方法进一步开展深入研究。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种沥青质沉淀油藏流固耦合等效数值模拟方法，该方法针对介质变形油藏，考虑了压敏效应及沥青质沉淀对储层岩石的孔隙体积和渗流能力的影响，在提高了模拟精度的同时降低了运算成本。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种沥青质沉淀油藏流固耦合等效数值模拟方法，包括以下步骤：1)对于具有压敏特性的介质变形储层，将岩石孔隙度、渗透率与有效应力进行无因次化处理，得到岩石孔隙度、渗透率变化规律；2)不考虑地层岩石的压敏特性，分析由于沥青质沉淀引起的岩石孔隙体积变化，并结合典型的孔渗关系式建立沥青质沉淀油藏储层岩石的无因次孔隙度变化规律预测模型和渗流能力变化规律预测模型；3)综合考虑介质变形储层的压敏特性及沥青质沉淀对储层岩石孔隙体积和渗流能力的影响，基于黑油模拟器，实现沥青质沉淀油藏的流固耦合等效数值模拟。

进一步地，所述步骤1)中，得到的孔隙度、渗透率与有效应力的无因次关系式为：

式中，为任意地层压力下岩石孔隙度，为小数；为原始地层压力下岩石孔隙度，为小数；K₀为原始地层压力下岩石渗透率，单位为mD；K为任意地层压力下岩石渗透率，单位为mD；P为地层压力，单位为MPa；P_i为原始地层压力，单位为MPa；P_ov为上覆地层压力，单位为MPa；β,s为常数。

进一步地，所述步骤2)中，不考虑地层岩石的压敏特性，分析由于沥青质沉淀引起的岩石孔隙体积变化，并结合典型的孔渗关系式建立沥青质沉淀油藏储层岩石的无因次孔隙度变化规律预测模型和渗流能力变化规律预测模型的方法，包括以下步骤：2.1)根据典型地层原油样品公开室内实验测试结果，将地层原油中溶解的沥青质质量分数随着地层压力的变化划分为四个阶段；2.2)针对沥青质沉淀的四个阶段，分别建立沥青质沉淀规律数学表征式；2.3)以建立的不同阶段沥青质沉淀规律数学表征式为基础，结合典型的孔渗关系式建立沥青质沉淀油藏储层岩石的无因次孔隙度变化规律预测模型和渗流能力变化规律预测模型。

进一步地，所述步骤2.1)中，根据典型地层原油样品室内实验测试结果，将地层原油中溶解的沥青质质量分数随着地层压力的变化划分的四个阶段分别为：