[发明专利]非常规双重介质储层体积压裂数值模拟及参数优化方法

摘要

本发明公开了一种非常规双重介质储层体积压裂数值模拟及参数优化方法，步骤如下：基于双重介质孔隙弹性理论，考虑裂缝间的摩擦效应，发展基于显式时间积分的水力裂缝粘弹塑性损伤模型；采用在计算模型网格内部边界嵌入零厚度裂缝单元的方法模拟水力裂缝遇天然裂缝的随机相交和分岔，建立非常规双重介质储层体积压裂水力裂缝扩展的数学模型；编制非常规储层体积压裂复杂多裂缝破裂与竞争扩展的有限元程序，建立含天然裂缝的套管‑水泥环‑簇内射孔孔眼‑储层基质的水力压裂有限元模型；开展簇内近井地带复杂裂缝起裂与扩展规律研究，开展分段多簇水力主裂缝同步扩展规律研究，优化体积压裂施工工艺。本发明模拟因素全面，优化了油气开采施工方案。

主权项

1.一种非常规双重介质储层体积压裂数值模拟及参数优化方法，其特征在于，它包括以下步骤：/nS1.建立非常规双重介质储层体积压裂水力压裂裂缝扩展的数学模型，发展基于显式时间积分求解策略的渗流-应力耦合模型及算法；/nS2.针对裂缝的变形，考虑裂缝面之间的摩擦效应，发展显式时间积分的裂缝粘弹塑性损伤模型及网格单元；/nS3.在非常规储层基质网格边界嵌入零厚度裂缝单元模拟水力裂缝遇天然裂缝的随机相交和分岔；/nS4.编制井眼-射孔孔眼-多裂缝压裂液竞争分配程序，实现多个孔缝间压裂液的动态分配过程；/nS5.建立非常规储层体积压裂复杂多裂缝破裂与竞争扩展的数值模型，并编制复杂多裂缝交错扩展程序；/nS6.基于实际储层工程地质条件，建立含天然裂缝的套管-水泥环-簇内射孔孔眼-储层基质的网格模型，研究不同射孔方式、射孔参数、井眼参数和储层岩石力学特征条件下，簇内孔眼的破裂位置、天然裂缝的开启、近井地带及射孔孔眼压力分布，优化射孔方式、射孔参数、压裂初始阶段施工参数和压裂液物理化学性能；/nS7.基于实际储层工程地质条件，针对非常规储层基质-天然裂缝双重介质，耦合天然裂缝和多条水力主裂缝，开展簇内近井地带多条水力主裂缝遇天然裂缝交错延伸的数值模拟，研究射孔簇内多条水力主裂缝和天然裂缝交错扩展的排斥、吸引、分岔和相交规律，优化以下体积压裂施工的工艺参数：射孔方式及参数、液体类型和排量提升方式；/nS8.基于实际储层工程地质条件，针对非常规储层基质-天然裂缝双重介质，耦合天然裂缝和多条水力主裂缝，开展多簇段的多条水力主裂缝遇天然裂缝交错延伸的数值模拟，研究多条水力主裂缝之间及其和天然裂缝交错扩展的排斥、吸引、分岔和相交规律，优化体积压裂施工工艺参数。/n