致密油藏分段压裂水平井嵌入式离散裂缝模型数值模拟研究

发布时间：2020-10-20 18:09

　　 致密油藏作为一种非常规油气资源,其地质储量丰富,开发潜力大,随着常规油气资源可采储量的减少,迫切需要进行致密油藏的开发,以适应经济发展对油气资源的需求。相比常规油气资源,非常规油气藏具有成藏地质条件复杂,储层非均质性强,渗透率低的特点,为了获得工业油流,常采用分段压裂水平井进行开采。数值模拟是预测压裂水平井生产动态的主要方法。与常规油藏相比,分段压裂水平井会形成复杂缝网,由于需要局部网格加密,传统裂缝模型难以表征复杂压裂缝网,而嵌入式离散裂缝模型则避免了这种情况,运算效率高,并且适用于高密度随机天然裂缝分布的储层。基于此,本文开展致密油藏嵌入式离散裂缝模型数值模拟研究,该研究具有重要的理论价值和应用前景。本文在广泛文献调研基础上,以典型致密油藏储层为研究背景,采用嵌入式离散裂缝模型和有限差分方法,开展了致密油藏分段压裂水平井数值模拟的研究。通过研究,完成的主要工作如下:(1)在致密油藏渗流特征的基础上,考虑重力和应力敏感的影响,建立了基于嵌入式离散裂缝模型的二维/三维致密油藏分段压裂水平井耦合数学模型。(2)基于所建立的数学模型,采用矩形网格,利用有限差分方法,建立了半隐式致密油藏分段压裂水平井嵌入式离散裂缝模型的数值模型。(3)为提高计算速度,减少内存占用量,在共轭梯度法(CG)的基础上,编制了基于逐次超松弛预处理共轭梯度法(SSOR-PCG)的大型稀疏矩阵线性方程组求解器,收敛速度快。(4)在WIN7环境下,基于MATLAB平台研制了致密油藏嵌入式离散裂缝模型数值模拟器。该模拟器可模拟二维/三维考虑不同天然裂缝分布的致密油藏分段压裂水平井生产动态。其代码可读性强,灵活性好,可以进行二次开发。针对不考虑天然裂缝分布和应力敏感的油藏模型,将本模拟器结果与商业软件Saphir数值解对比,两者较吻合,验证了模拟器的正确性。(5)利用研制的模拟器分析了考虑不同影响因素下致密油藏分段压裂水平井开发过程中的压力和产能变化规律,并进行了相应的敏感性分析。最后,利用该模拟器进行了致密油藏分段压裂水平井矿场实例分析,结果与实际较吻合。本文建立的致密油藏分段压裂水平井嵌入式离散裂缝模型数值模拟方法和技术对致密油藏分段压裂水平井产能动态变化预测具有重要指导作用。
【学位单位】：西南石油大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TE357
【部分图文】：

图２－２计算模型??以上三种ＮＮＣ类型在图２－２中用不同颜色的箭头表示

图２－３基质网格与裂缝段之间的连接??第Ｉ类ＮＮＣ是指基质和裂缝之间的连接对，该类ＮＮＣ的传导系数取决于基质渗??透率和裂缝几何形状

图２－４特殊二维情况下基质－裂缝特征距离的解析解［５５］??（２）第?ＩＩ?类?ＮＮＣ??第ＩＩ类ＮＮＣ是指相交裂缝段之间的连接对
【参考文献】

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本文编号：2848990