[发明专利]致密油藏体积压裂水平井多尺度、多机理耦合渗流模型的建立方法

说明书

本发明公开了一种致密油藏体积压裂水平井多尺度、多机理耦合渗流模型的建立方法，其包括以下步骤：建立油藏渗流模型，建立复杂缝网内渗流模型，建立射孔孔眼渗流模型，建立水平井筒变质量管流模型，将油藏渗流模型、复杂缝网内渗流模型、射孔孔眼渗流模型以及水平井筒变质量管流模型耦合起来形成致密油藏体积压裂水平井多尺度、多机理耦合渗流模型，求解模型。本发明的有益之处在于：(1)采用本发明提供的建模方法可以得到准确的致密油藏体积压裂水平井多尺度、多机理耦合渗流模型，该渗流模型可以更真实的模拟复杂压裂缝网对渗流的影响；(2)本发明提供的建模方法属于半解析模型，只需对裂缝进行网格划分，建模简便、计算速度快。

技术领域

本发明涉及一种致密油藏体积压裂渗流模型的建立方法，具体涉及一种致密油藏体积压裂水平井多尺度、多机理耦合渗流模型的建立方法，属于石油开发技术领域。

背景技术

随着社会经济的发展，人类对油气资源的需求日益增加，而常规油气资源供给越来越少，油气资源供给与需求的矛盾日益突出。北美地区致密油藏的成功开采，使致密油藏的开发成为焦点。国内外开发实践证明，水平钻井技术和大型压裂技术是成功开发致密油藏的核心技术。

大规模压裂后的致密储层同时含有纳米级基质孔隙、微米级天然微裂缝、毫米级人工裂缝(裂缝宽度)以及米级水平井筒四种多尺度渗流介质，导致致密油藏存在“基质(nm)-天然微裂缝(μm)-压裂裂缝(mm，裂缝的宽度)-井筒(m)”多尺度渗流介质。如何在准确描述多尺度渗流介质的基础上，考虑双重介质渗流、裂缝间相互干扰以及井筒变质量管流等机理，建立致密油藏体积压裂渗流模型是一关键科学问题。

目前，学者们所建立的致密油藏体积压裂渗流模型，对多尺度介质以及渗流机理做了太多简化，不能真实的模拟致密油藏体积压裂水平井渗流规律。

发明内容

本发明的目的在于提供一种致密油藏体积压裂水平井多尺度、多机理耦合渗流模型的建立方法，该渗流模型的建立方法不但考虑到了四种不同尺度的渗流介质，而且还考虑到了双重介质渗流、裂缝倾角、裂缝间相互干扰以及井筒变质量管流等多种渗流机理，可以更真实的模拟致密油藏体积压裂水平井渗流规律。

为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：

一种致密油藏体积压裂水平井多尺度、多机理耦合渗流模型的建立方法，其特征在于，包括以下步骤：

1、建立油藏渗流模型；

2、建立复杂缝网内渗流模型；

3、建立射孔孔眼渗流模型；

4、建立水平井筒变质量管流模型；

5、将油藏渗流模型、复杂缝网内渗流模型、射孔孔眼渗流模型以及水平井筒变质量管流模型耦合起来，形成致密油藏体积压裂水平井多尺度、多机理耦合渗流模型；

6、求解模型。

前述的致密油藏体积压裂水平井多尺度、多机理耦合渗流模型的建立方法，其特征在于，建立油藏渗流模型的方法为：

假设致密油藏中有一口体积压裂水平井，该体积压裂水平井含有N条裂缝，任意一条裂缝的无因次压降在拉氏空间下的表达式如式(1)所示：

考虑体积缝网内裂缝之间相互干扰，由叠加原理知任意一条裂缝无因次压降表达式为：

在式(1)和式(2)中，p为压力，pa；q为流量，m³/s；下标“f”代表天然微裂缝系统；下标“D”代表无因次参数；K₀为贝塞尔函数；N为裂缝条数；s为拉氏空间变量；x、y为笛卡尔坐标；下标“w”为井眼；θ为裂缝倾角，度；u为积分变量；上标“-”代表拉氏空间。