[发明专利]一种裂缝-孔隙双重介质耦合渗透率模型的建立方法

说明书

本发明公开了一种裂缝‑孔隙双重介质耦合渗透率模型的建立方法，构建步骤如下：第一步，建立不同孔隙结构的岩石基质三维数字岩心；第二步，建立不同裂缝开度的平板裂缝模型；第三步，建立裂缝‑孔隙双重介质三维数字岩心；第四步，计算三维数字岩心模型的渗透率；第五步，根据计算得到的渗透率结果，构建裂缝‑孔隙双重介质耦合渗透率模型。解决裂缝‑孔隙双重介质渗流耦合作用对总渗透率造成的影响，可以准确计算裂缝‑孔隙双重介质耦合渗透率，为测井评价储层以及油田开发提供帮助，实际应用效果显著，极具推广价值。

技术领域

本发明涉及石油勘探测井技术领域，尤其涉及一种裂缝-隙双重介质耦合渗透率模型的建立方法。

背景技术

随着勘探开发程度的不断加深，近年来新探明的油藏类型越来越复杂，特别是裂缝性油藏的探明储量不断增加。裂缝性油藏由于天然裂缝的存在，构成了双重介质储层，在勘探开发中，双重介质储层渗透性参数对整个油藏的评价及解释具有重要的意义。

双重介质的孔隙空间由原生粒间孔隙和次生裂缝构成，含有裂缝的双重介质渗透率定义与单重孔隙介质渗透率定义一致，但可以进一步细化为基质渗透率和裂缝渗透率。基质渗透率与单重孔隙介质渗透率相同，裂缝渗透率受多种因素影响，主要包括裂缝孔隙度、裂缝张开度、裂缝密度、裂缝倾角和裂缝长度等。

由于实际裂缝储集层中裂缝的分布极为复杂，要建立双重介质的渗透率模型，常将裂缝系统进行简化，建立简化模型。裂缝储集层的简化模型主要有平行板模型，Kazemi模型和Warren-Root模型。平行板模型将实际模型简化为由水平基质层和裂缝相互交替组成，但不考虑基质渗透率；Kazemi模型将实际模型简化为由水平基质层和裂缝相互交替组成，其总渗透率为基质渗透率和裂缝渗透率之和；Warren-Root模型将双重孔隙介质油藏简化为正交裂缝切割基质岩块呈六面体的地质模型，裂缝方向与主渗透率方向一致，并假设裂缝宽度为一个常数，其总渗透率没有考虑基质渗透率。

上述简化情况下推导得到的渗透率模型不能反映真实情况下的渗透率，只是一种理论性的模型，更一般化的渗透率模型，如考虑了裂缝的数量和裂缝与流体渗流方向间夹角双重介质渗透率模型；具有可变方向的N条裂缝组成岩石的渗透率张量形式的模型；含有正交裂缝网络二维岩层的渗透率模型。

但无论是渗透率简化模型还是一般化模型，目前的研究都把着双重介质渗透率模型的重点放到不同裂缝参数下的裂缝渗透率的推导，并没有考虑裂缝与岩石基质之间的渗流耦合作用。然而，通过实验发现，当裂缝开度为10um时，如果不考虑裂缝与岩石基质之间的渗流耦合作用，计算得到的渗透率结果相对于实际渗透率误差高达25.1％。将这些理论模型应用到测井解释中，由于没有考虑裂缝与基质之间渗流耦合作用，会导致储层评价不够准确。为了得到更符合实际的双重介质渗透率模型，提高渗透率测井解释的精度，必须要考虑渗流耦合作用，因此，通过研究不同基质孔隙结构参数，不同裂缝-孔隙组合下渗流耦合作用的变化，构建更加准确的裂缝-孔隙双重介质耦合渗透率模型成了亟需解决的问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明公开了一种裂缝-孔隙双重介质耦合渗透率模型的建立方法。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种裂缝-孔隙双重介质耦合渗透率模型的建立方法，构建步骤如下：

第一步，建立不同孔隙结构的岩石基质三维数字岩心；

第二步，建立不同裂缝开度的平板裂缝模型；

第三步，建立裂缝-孔隙双重介质三维数字岩心；

第四步，利用格子玻尔兹曼方法计算三维数字岩心模型的渗透率；

第五步，根据计算得到的渗透率结果，构建裂缝-孔隙双重介质耦合渗透率模型。