[发明专利]一种基于非结构网格的水平井气水两相数值模拟方法

说明书

本发明公开了一种基于非结构网格的水平井气水两相数值模拟方法，包括以下步骤：S1：低渗透裂缝性储层水平井的三维地质体生成及网格离散；S2：裂缝性致密储层多相流渗流模型建立；S3：非结构网格单元特征分析和整体数值计算格式建立；S4：考虑水平井筒内流动特征的水平井井点网格拟稳态井模型；S5：对建立的地层渗流与井筒内流动耦合模型进行求解，并对含水饱和度、应力敏感等参数敏感性进行分析。本发明考虑水平井井筒流动情况和低渗透储层微小裂缝发育特征，采用有限控制体积方法，基于非结构网格，获取低渗透裂缝性储层气水两相流动数值解，解决了传统结构网格模拟器出现的网格取向性强、忽略应力敏感及水平井筒内流动特征等问题。

技术领域

本发明涉及非常规低渗透储层的勘探与开发领域，尤其涉及一种基于非结构网格的水平井气水两相数值模拟方法。

背景技术

随着常规高渗储层开采殆尽，为满足日益增长的能源需求，对于非常规低渗透储层的勘探与开发成为热点和难点。矿场实践表明：对于低渗透致密储层，由于渗透率低，储层致密，有效厚度低，采用水平井技术，扩大泄油面积，成为低渗透储层高效生产的重要手段。同时，处于开发中后期的低渗透气藏，不同程度地见水使井筒流动和地层渗流呈现多相流情况，对数值模拟结果的影响日益突出。油气藏数值模拟技术作为目前定量描述非均质储层多场多相流动规律的重要手段，在开发方案设计，井网部署优化调整，采收率预测等方面有着不可替代的作用。目前，随着计算机硬件的不断发展，以及非常规油气藏的开发，采用非结构网格对复杂流动边界进行精细描述，并结合有限元、有限体积等数值离散方法进行数值求解，已成为油气藏数值模拟领域的主要研究和发展方向，然而传统结构网格模拟器具有网格取向性强、忽略应力敏感及水平井筒内流动特征等问题。

发明内容

本发明考虑水平井井筒流动情况和低渗透储层微小裂缝发育特征，采用有限控制体积方法，基于非结构网格，获取低渗透裂缝性储层气水两相流动数值解，力图解决传统结构网格模拟器出现的网格取向性强、忽略应力敏感及水平井筒内流动特征等问题，提出了一种基于非结构网格的水平井气水两相数值模拟方法。

本发明包括以下步骤：

S1：低渗透裂缝性储层水平井的三维地质体生成及网格离散；

S2：裂缝性致密储层多相流渗流模型建立；

S3：非结构网格单元特征分析和整体数值计算格式建立；

S4：考虑水平井筒内流动特征的水平井井点网格拟稳态井模型；

S5：对建立的地层渗流与井筒内流动耦合模型进行求解，并对含水饱和度、应力敏感等参数敏感性进行分析。

进一步，所述步骤S1还包括以下步骤：

S1.1：根据研究工区的实际地质情况，确定工区边界生成地质体；

S1.2：按照开源非结构网格剖分软件Distmesh的数据结构要求，对地质体数据进行编辑导入，生成网格离散模型。

进一步，所述步骤S2还包括基质系统：

考虑应力敏感效应的裂缝系统：

k_fe＝k_fie^-γ(p_fi-p_f)

补充方程：

S_w+S_g＝1

P_w＝P_g-P_c(S_w)