[发明专利]一种碳酸盐岩酸化数值模拟方法

说明书

本发明公开了一种碳酸盐岩酸化数值模拟方法，具体涉及油气田储层改造数值模拟领域。本发明通过获取碳酸盐岩目标区块的区块概况及基础资料，基于MATLAB软件建立碳酸盐岩酸化模型，设置岩石体系和酸液体系，确定计算区域并进行网格划分；根据碳酸盐岩目标区块的区块概况及基础资料，确定基质岩心信息、裂缝信息、溶洞信息以及酸液体系，设置各参数的初始值；利用碳酸盐岩酸化模型，针对酸液体系和岩石体系建立控制方程和辅助方程并进行数值模拟，求解控制方程和辅助方程，模拟碳酸盐岩酸化全过程。该方法综合考虑了碳酸盐岩油气藏复杂的储集结构，实现了对碳酸盐岩内部物质运移和反应的精准处理，在碳酸盐岩油气藏的酸化设计和高效开采中具有重要意义。

技术领域

本发明涉及油气田储层改造数值模拟领域，具体涉及一种碳酸盐岩酸化数值模拟方法。

背景技术

碳酸盐岩油气藏是全球油气资源储量的重要组成部分，我国广泛发育碳酸盐岩层系，蕴藏着丰富的油气资源，与常规砂岩油气藏不同的是，碳酸盐岩油气藏储层成藏过程更加复杂，沉积环境差异大，受后成岩作用影响显著，造成部分碳酸盐岩储层基质渗透率很低从使得采收率不高。碳酸盐岩酸化，是将酸液注入碳酸盐岩油气藏中，通过溶解碳酸盐岩岩石提高岩石渗透率，进一步提高碳酸盐岩油气藏采收率的一种增产措施。

目前，碳酸盐岩酸化数值模拟方法主要包括经验模型法、微尺度模型法和连续介质模型法。经验模型法通过汇总总结碳酸盐岩酸化物理实验涉及到的实验参数以及酸化效果评价参数，结合分形理论及拟合理论得到实验参数和效果评价参数之间的对应关系，进而用于碳酸盐岩酸化施工设计的一种方法，该方法具有实施难度小的优点，但是该方法极度依赖碳酸盐岩物理实验结果，对于碳酸盐岩酸化物理实验的尺度、酸液的种类以及碳酸盐岩实验选用的岩石样本储层结构等参数及其敏感，导致最终形成的经验模型适用范围受限；微尺度模型法通过对碳酸盐岩内部的岩石骨架和孔隙进行显示处理，分别建立岩石骨架和孔隙内部流体运移和反应的控制方程，进而模拟碳酸盐岩酸化的整个过程，该方法具有模拟精度高的优点，但是该方法能够实施的先决条件是要精确获取模拟区域岩石骨架和孔隙的具体分布，但是目前精确获取的岩石骨架及其孔隙分布范围只能满足微米尺度要求，而实际碳酸盐岩油气藏应满足公里尺度，因此微尺度模型法目前仍然无法满足工程实践的需要；连续介质模型法依托连续介质假设理论和经典油藏数值模拟模型，认为研究对象充满整个研究区域，避免了对碳酸盐岩骨架和孔隙结构的显示处理，通过建立控制模型模拟碳酸盐岩酸化的整个过程，该方法能够满足具体工程要求的模拟范围，但是，连续介质模型法采用的经典油藏数值模拟模型其正确性在酸化过程中不能严格满足，因为酸化过程之中，碳酸盐岩部分基质会被酸液完全溶蚀从而出现自由区域，该区域不再是多孔介质区域，并且碳酸盐岩广泛发育裂缝和溶洞等特殊的储层结构，而经典油藏数值模拟模型只适用于多孔介质区域。

综上所述，目前为止，上述模型方法在实际应用中都存在一定的局限性，并且在碳酸盐岩酸化数值模拟领域尚未形成成熟的理论与方法，因此，如何建立一套合理的碳酸盐岩酸化数值模拟方法，使其能够正确描述碳酸盐岩酸化过程中的物理规律以及处理碳酸盐岩油气藏不同的储集结构，对于碳酸盐岩酸化施工设计和碳酸盐岩油气藏的高效开采具有重要的意义。

发明内容

针对现有碳酸盐岩酸化数值模拟方法存在的不足，本发明提出了一种碳酸盐岩酸化数值模拟方法。

本发明采用以下的技术方案：

一种碳酸盐岩酸化数值模拟方法，具体包括以下步骤：

步骤1，选取碳酸盐岩目标区块，获取目标区块的区块概况，收集目标区块基础资料，包括地震资料、测井资料和取芯资料；

步骤2，基于MATLAB软件建立碳酸盐岩酸化模型，碳酸盐岩酸化模型设置有岩石体系、酸液体系，结合目标区块基础资料，确定碳酸盐岩酸化模型的计算范围，并对碳酸盐岩酸化模型的计算区域进行网格划分，设置碳酸盐岩酸化数值模拟时间t；