[发明专利]页岩油复杂缝网离散裂缝连续介质混合数值模拟方法

权利要求书

1.一种页岩油复杂缝网离散裂缝连续介质混合数值模拟方法，其特征在于,包括：

步骤(1)分析页岩油储层压裂施工状况，确定压裂改造区域水力裂缝性质，并对水力裂缝进行显式表征；

步骤(2)建立水力压裂改造后水力裂缝-天然裂缝和基质的渗流数学模型；

步骤(3)建立嵌入式离散裂缝与连续性介质混合数值模拟数学模型，其中，水力裂缝利用嵌入式离散裂缝模型处理，储层中天然裂缝和基质间的传质利用双重介质模型处理；

步骤(4)构建嵌入式离散裂缝与连续性介质模型混合数值模拟模型，包含单相或油水两相流动数值模拟模型，并进行求解；

步骤(5)利用所述渗流数学模型、模拟数学模型和数值模拟模型对致密储层不同缝网改造情况的产量进行预测。

2.如权利要求1所述的连续介质混合数值模拟方法，其特征在于,步骤(1)通过现场微地震分析确定页岩油储层的压裂改造区域，在改造区域内考虑基质-天然裂缝-水力裂缝-井筒间的流动，而在非压裂改造区域考虑基质-天然裂缝间的流动。

3.如权利要求1所述的连续介质混合数值模拟方法，其特征在于,步骤(2)建立压裂改造区域内水力裂缝-天然裂缝和基质的渗流数学模型，同时建立未改造区域内天然裂缝和基质的渗流数学模型。

4.如权利要求1所述的连续介质混合数值模拟方法，其特征在于,步骤(3)建立嵌入式离散裂缝与连续性介质模型混合模拟数学模型；利用嵌入式离散裂缝模型处理水力裂缝和天然裂缝间的流动，通过双重介质模型定义基质和天然裂缝间的流动。

5.如权利要求1所述的连续介质混合数值模拟方法，其特征在于,步骤(4)构建嵌入式离散裂缝与连续性介质模型混合数值模拟的油水两相流动数值模拟模型，不同介质中的油水渗流数学模型利用有限体积方法进行离散，而时间项利用向后一阶欧拉差分处理，在非线性求解系统构建完成后，进行求解，求解变量包含基质网格、天然裂缝网格、水力裂缝网格的压力和含水饱和度以及井的产量。

6.如权利要求1所述的连续介质混合数值模拟方法，其特征在于，步骤(5)建立不同的储层改造地质模型，包括双翼裂缝的多级压裂水平井模型和复杂裂缝水平井模型，利用步骤(1)-(4)对模型进行求解，获得井的产量变化曲线；利用模拟结果分析不同时刻的剩余油分布特征。

7.如权利要求2所述的连续介质混合数值模拟方法，其特征在于,不同介质中的流动能力为水力裂缝中最强，基质中最弱；对于水力裂缝进行显式处理，定义其裂缝长度、裂缝形态和裂缝导流能力。

8.如权利要求3所述的连续介质混合数值模拟方法，其特征在于,所述渗流数学模型有以下假设：

(1)流体依次流过基质-天然裂缝-水力裂缝-井筒，非改造区域向改造区域供液；

(2)流动在等温条件下进行；

(3)流体在不同介质中的流动均遵循达西定律；

(4)基质与天然裂缝间的窜流为非稳态窜流；

(5)水力裂缝的导流能力远大于天然裂缝导流能力；

(6)油或水为微可压缩流体，井的生产条件为定压力，或，定产量。

9.如权利要求4所述的连续介质混合数值模拟方法，其特征在于,对基质-天然裂缝-水力裂缝进行空间离散，离散过程中基质网格和天然裂缝网格运用一套网格系统，水力裂缝依据天然裂缝网格边界自动离散；

在计算过程中需要定义五类链接关系：基质网格和天然裂缝网格的链接；天然裂缝网格与天然裂缝网格间的链接；同一天然裂缝网格内水力裂缝单元和水力裂缝单元间的链接；不同天然裂缝网格内水力裂缝单元和水力裂缝单元间的链接；天然裂缝网格和水力裂缝单元间的链接；通过对离散方程添加链接可以获得完整的离散数值模拟模型。

10.如权利要求9所述的连续介质混合数值模拟方法，其特征在于,基于所述假设建立改造区域内基质、天然裂缝和水力裂缝内流体流动的连续性方程，建立水力裂缝和井筒的流动方程；同时，建立非改造区域中基质和天然裂缝的流动连续性方程；通过定义非稳态窜流因子，建立基质和天然裂缝间的流量交换方程。