[发明专利]一种考虑多尺度裂缝的基岩产量贡献率计算方法

权利要求书

1.一种考虑多尺度裂缝的基岩产量贡献率计算方法，其特征在于，包括以下步骤：

收集岩心尺度的裂缝信息，建立岩心尺度下的数字岩心，基于所述数字岩心进行流动模拟，获得岩心尺度下的孔隙度、等效渗透率、以及形状因子；

收集测井尺度的裂缝信息，结合岩心尺度下的孔隙度、等效渗透率、以及形状因子，建立测井尺度下的基岩块模型，并对所述基岩块模型的基质补充窜流量为q_m的源项，基于所述基岩块模型，获得测井尺度下的孔隙度、等效渗透率、以及形状因子；

获得气井尺度的裂缝信息，结合测井尺度下的孔隙度、等效渗透率、以及形状因子，建立气井控制范围模型，并对所述气井控制范围模型的基质补充窜流量为q_n的源项，通过有限元流动模拟计算气井的产量Q，从而计算出各级尺度下裂缝的产气贡献率：岩心尺度产气贡献率为q_m/Q；测井尺度产气贡献率为q_n/Q；气井尺度产气贡献率为(Q-q_m-q_n)/Q。

2.根据权利要求1所述的考虑多尺度裂缝的基岩产量贡献率计算方法，其特征在于，所述裂缝信息包括裂缝密度、裂缝长度、裂缝开度、孔隙度。

3.根据权利要求1所述的考虑多尺度裂缝的基岩产量贡献率计算方法，其特征在于，岩心尺度下的孔隙度通过以下方法获得：利用图像分析的方法，统计所述数字岩心中孔隙部分与岩石骨架部分的像素点数，所述孔隙部分的像素点数与所述岩石骨架部分的像素点数之比即为岩心尺度下的孔隙度。

4.根据权利要求1所述的考虑多尺度裂缝的基岩产量贡献率计算方法，其特征在于，岩心尺度下的等效渗透率通过以下方法获得：首先，根据裂缝开度利用立方定律确定单条裂缝的渗透率；其次，将所述数字岩心中每条裂缝的渗透率赋予为计算得到的渗透率；然后，利用有限元分析确定岩心的流量；最后，利用达西定律计算出岩心尺度下的等效渗透率。

5.根据权利要求1所述的考虑多尺度裂缝的基岩产量贡献率计算方法，其特征在于，所述形状因子通过式(1)或式(2)计算获得：

式中：α为形状因子；q为流量；μ为气体粘度；k为等效渗透率；ρ为气体密度；Δp为压差；d_f为裂缝开度；L_f为裂缝长度；n为裂缝条数；θ为裂缝倾角；L为特征长度；φ为孔隙度。

6.根据权利要求1所述的考虑多尺度裂缝的基岩产量贡献率计算方法，其特征在于，所述基岩块模型具体通过以下子步骤建立：

建立基岩块物理模型，并将获取的测井尺度裂缝信息随机分布在所述基岩块物理模型中；

根据立方定律确定测井尺度下裂缝的渗透率情况，由此建立测井尺度下基岩块物理模型的裂缝分布及数据信息；

将收集到的测井尺度下的裂缝孔隙度减去岩心尺度下的孔隙度的值作为裂缝的孔隙度，通过开度定理确定裂缝渗透率；

将岩心尺度下的孔隙度、等效渗透率、以及形状因子作为基质参数赋予到所述基岩块物理模型上，然后在基质中补充以窜流量为q_m的源项，得到所述基岩块模型。

7.根据权利要求1所述的考虑多尺度裂缝的基岩产量贡献率计算方法，其特征在于，窜流量为q_m的计算方法为：

式中：q_m为基岩块模型的窜流量，即岩心尺度裂缝补给气量；α_m为岩心尺度下的形状因子；k_m为岩心尺度下的等效渗透率；ρ为气体密度；p_m为岩心尺度基质压力；p_fm为岩心尺度裂缝中的压力；μ为气体粘度。