[发明专利]一种基于柔性线源解析法的复杂结构井产能预测方法

说明书

本发明涉及油气田开发技术领域，涉及一种基于柔性线源解析法的复杂结构井产能预测方法，其包括以下步骤：S1：采用以坐标为计算节点的方式，根据实际井眼轨迹对井身结构进行柔性线源化，建立复杂结构井物理模型；S2：根据源函数理论和纽曼乘积方法，建立六面体储层中离散单元的非稳态渗流微分方程的复杂结构井数学模型；S3：对复杂结构井井筒进行离散，得到离散后的单元；S4：针对离散后的单元，使用柔性线源解析方法，对井筒离散耦合求解迭代计算，从而对复杂结构井产能预测进行预测。本发明能较佳地进行复杂结构井产能预测。

技术领域

本发明涉及油气田开发技术领域，具体地说，涉及一种基于柔性线源解析法的复杂结构井产能预测方法。

背景技术

在油气田开发领域，由于一般的直井难以满足各类油气层开采要求，复杂结构井被普遍应用于油气开采，因此对准确预测复杂结构井产能的研究，在降低钻井成本、提高产量、改善老油田开发效果、提高采收率等方面具有重要意义。

目前，国内外学者对各类复杂结构井的产能预测都进行了研究，对于复杂结构井产能模型的求解主要有三种方法：解析方法、数值方法和半解析方法。在采用解析解模拟渗流过程的方法中，由于所有的模型都假设为线性或径向流动，使这种假设过于理想化，不能模拟复杂的油藏边界情况。而对于数值模拟方法，由于生成的矩阵较大，采用数值模拟方法需要花费更多的时间来进行计算。半解析方法是另外一种模拟分支结构井的有效方法，但该方法依然需要假设条件，且只能对特定类型的复杂结构井进行产能预测，无法适用于任意类型的复杂结构井。

发明内容

本发明的内容是提供一种基于柔性线源解析法的复杂结构井产能预测方法，其首次提出了柔性线源化方法描绘复杂结构井井眼轨迹，再使用柔性线源半解析方法进行井眼离散。

根据本发明的一种基于柔性线源解析法的复杂结构井产能预测方法，其包括以下步骤：

S1：采用以坐标为计算节点的方式，根据实际井眼轨迹对井身结构进行柔性线源化，建立复杂结构井物理模型；

S2：根据源函数理论和纽曼乘积方法，建立六面体储层中离散单元的非稳态渗流微分方程的复杂结构井数学模型；

S3：对复杂结构井井筒进行离散，得到离散后的单元；

S4：针对离散后的单元，使用柔性线源解析方法，对井筒离散耦合求解迭代计算，从而对复杂结构井产能预测进行预测。

作为优选，步骤S1中，在复杂结构井井眼轨迹外建立X-Y-Z三维空间坐标系，再对井眼轨迹进行柔性线源化，将实际井眼轨迹划分为多段柔性线源，再用空间坐标(x，y，z)表示每个线源，得到线源的坐标计算节点(x，y，z)，使用坐标节点(x，y，z)建立复杂结构井物理模型。

作为优选，复杂结构井数学模型中，在无限大均质各向同性介质中，在时间变量τ＝0的瞬间，在坐标原点有一强度恒为q的瞬时点源，在t0时刻地层中任意点M(x，y，z)处的压力分布函数为：

式中:r_D为无因次半径，L为长度量纲；其中t_D为无因次时间；Δp为压差；q为体积流量；η为压力传导系数；φ为初始压力下的孔隙度；C_t为综合压缩系数；t为时间；r为M点与原点间的距离；

定义Δp/[q/(φC_t)]为瞬时Green源函数，由(1)式压力分布函数得到瞬时Green源函数为：

式中：S(r,t)＝Δp/[q/(φC_t)]，η_r为地层半径方向上的压力传导系数；

若考虑地层的各向异性，则无限大地层的瞬时Green源函数为：