【技術實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術涉及油氣開發(fā)，尤其涉及一種基于動力學雙重介質的氣水兩相滲流模擬方法及裝置。
技術介紹
1、目前油氣藏理論中的雙重介質模型，通過定義儲容比及竄流系數(shù)，解決油氣儲層中含有天然微裂縫的油氣開發(fā)計算問題。由于無法了解天然微裂縫的分布，實際滲流計算時不可能將裂縫和基巖作為兩個系統(tǒng)分別繪制網格分別進行計算處理。目前的雙重介質是將基巖視作一個“源匯項”，通過定義竄流系數(shù)解決基巖到裂縫源匯項強度，這樣就保證了雙重介質系統(tǒng)的質量守恒。竄流系數(shù)也表示成基巖與裂縫壓差比例關系，這也是達西定律的另一種簡化表達，即竄流系數(shù)定義使得雙重介質滿足質量守恒關系。表明了現(xiàn)有雙重介質是一個靜力學問題，而實際地層流體的流動是動態(tài)過程，例如飛機能在空氣中飛行就是動能與壓能轉換，因此用靜態(tài)力學的思想解決動力學問題存在不足。
2、竄流系數(shù)就是將基巖系統(tǒng)向裂縫系統(tǒng)流動簡化為壓力差驅動，由于基質與裂縫間存在壓差，λ(pm-pf)就代表基巖-裂縫間流體交換，其作用相當于在裂縫系統(tǒng)方程中增加一個源匯項，如圖1中的(a)所示，其中，pm為基巖中壓力，pf為裂縫中壓力。
技術實現(xiàn)思路
1、為了更好的實現(xiàn)雙重介質的氣水兩相滲流模擬，本專利技術實施例提出一種基于動力學雙重介質的氣水兩相滲流模擬方法及裝置。
2、為實現(xiàn)上述目的，本專利技術提出的技術方案如下：
3、第一方面，本專利技術實施例提供一種基于動力學雙重介質的氣水兩相滲流模擬方法，包括：
4、建立動力學雙重介質的氣相滲流方程、水
5、
6、
7、
8、式中：vmg為基巖進入裂縫的氣體速度，αd為竄流系數(shù)；krw為水相滲透率；krg為氣相滲透率μw為水相粘度；μg為氣相粘度；ρw為水相密度；ρg為氣相密度；ρscw為標準狀況下水相密度；ρscg為標準狀況下氣相密度；bw為水相體積系數(shù)；bg為氣相體積系數(shù)；τf—為裂縫的空間走向；f表示裂縫；m表示基巖；
9、建立油藏雙重介質模擬井位模型；
10、根據所述油藏雙重介質模擬井位模型和所述基巖和裂縫之間的流體交換方程，對待模擬區(qū)域采用結構網格劃分，得到雙重介質地層裂縫及井位分布結果；
11、根據所述雙重介質地層裂縫及井位分布結果，對所述氣相滲流方程、水相滲流方程進行離散化處理，得到氣相離散方程和水相離散方程；
12、獲取給定的雙重介質地層氣水兩相相滲曲線、設定初始條件和邊界條件；
13、根據所述給定的雙重介質地層氣水兩相相滲曲線、所述初始條件和所述邊界條件，給定時間步和收斂精度后，對所述氣相離散方程、水相離散方程進行迭代求解，得到氣水兩相滲流模擬結果。
14、在一個或一些可選的實施例中，所述獲取建立動力學雙重介質的氣相滲流方程、水相滲流方程以及基巖和裂縫之間的流體交換方程，包括：
15、沿裂縫建立坐標系，設裂縫的空間走向為τf，寬度為wf，單位時間內從單位長度裂縫流入基質的α相流體流量為qfm,α，構建裂縫和基質中水相流體的質量守恒方程以及裂縫和基質中氣相流體的質量守恒方程：
16、
17、
18、
19、
20、其中，α＝w,g，w為水相，g為氣相，和分別為裂縫和基質中α相流體的流速，
21、ρα和μα分別為α相流體的密度和粘度；φ(β)和k(β)分別為β介質的孔隙度和絕對滲透率(β＝f,m)；和分別為β介質中α相流體的相對滲透率、壓力和飽和度；
22、不考慮氣水表面張力，根據公式(5-5)至公式(5-8)得到所述裂隙系統(tǒng)中的水氣兩相滲流方程以及基巖和裂縫的流體交換方程。
23、在一個或一些可選的實施例中，通過下述方式對待模擬區(qū)域采用結構網格劃分：
24、設定參考壓力pr，參考含水飽和度swsc，沿裂縫方向的壓力梯度假定在沿裂縫某網格中流體流動是不可壓縮的穩(wěn)態(tài)流動，且油藏均值、各向同性，構建雙重介質地層裂縫及井位分布結果；
25、其中，沿裂縫徑向流動的壓力梯度為
26、式中，δx為相鄰網格步長，req為網格壓力的等效半徑，pi,j為在距單元網格(i,j)中心為req的圓上的壓力；ps為相鄰網格處的壓力。
27、在一個或一些可選的實施例中，所述對所述氣相滲流方程、水相滲流方程進行離散，得到氣相離散方程和水相離散方程，包括：
28、分別確定所述氣相滲流方程、水相滲流方程的二維空間方程：
29、
30、
31、對所述氣相滲流方程和水相滲流方程的二維空間方程進行有限差分離散，得到氣相離散方程和水相離散方程：
32、
33、
34、式中，vi,j＝δxiδyjh為單元網格(i,j)的體積；
35、壓力及水相飽和度相關函數(shù)
36、為單元網格(i,j)上α相(α＝w,g)流體與其在x方向相鄰的網格塊之間，水、氣兩相在第n+1時刻的勢函數(shù)差，在y方向的勢差為
37、為單元網格(i,j)上α相(α＝w,g)流體與其在x方向相鄰的網格塊之間，水、氣兩相在第n+1時刻的密度，在y方向的密度為
38、為單元網格(i,j)上α相(α＝w,g)流體與其在x方向相鄰的網格塊之間，水、氣兩相在第n+1時刻的傳導率，在y方向的傳導率為
39、為單元網格(i,j)上α相(α＝w,g)流體與其在x方向相鄰的網格塊之間，水、氣兩相在第n+1時刻的傳導率乘子，在y方向的傳導率乘子為trani,j±1/2；
40、為單元網格(i,j)上α相(α＝w,g)流體與其在x方向相鄰的網格塊之間，水、氣兩相在第n+1時刻的流度，采用上游加權取值，在y方向的流度為
41、在一個或一些可選的實施例中，在對氣水兩相滲流過程進行模擬之前，還包括：
42、根據預先定義的動能系數(shù)θ，對壓力及水相飽和度相關函數(shù)ψ進行轉換：
43、
44、其中，
45、pr為參考壓力，swsc為參考含水飽和度。
46、在一個或一些可選的實施例中，在進行時間步進過程中，根據下述公式對時間步進行控制：
47、δtn+1＝min(αδtn,δtmax)
48、公式中，δtn+1指下一時間步；α指時間步增長系數(shù)；δtn指當前時間步；δtmax指最大時間步長。
49、第二方面，本專利技術實施例提供一種基于動力學雙重介質的氣水兩相滲流模擬裝置，包括：
50、方程建立模塊，用于建立動力學雙重介質的氣相滲流方程、水相滲流方程以及基巖和裂縫之間的流體交換方程：
51、
52、
53、
54、式中：vmg為基巖進入裂縫的氣體速度，αd為竄流系數(shù)；krw為水相滲透率；krg為氣相滲透率μw為水相粘度；μg為本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種基于動力學雙重介質的氣水兩相滲流模擬方法，其特征在于，包括：
2.如權利要求1所述的基于動力學雙重介質的氣水兩相滲流模擬方法，其特征在于，所述獲取建立動力學雙重介質的氣相滲流方程、水相滲流方程以及基巖和裂縫之間的流體交換方程，包括：
3.如權利要求1所述的基于動力學雙重介質的氣水兩相滲流模擬方法，其特征在于，包括：通過下述方式對待模擬區(qū)域采用結構網格劃分：
4.如權利要求3所述的基于動力學雙重介質的氣水兩相滲流模擬方法，其特征在于，所述對所述氣相滲流方程、水相滲流方程進行離散，得到氣相離散方程和水相離散方程，包括：
5.如權利要求4所述的基于動力學雙重介質的氣水兩相滲流模擬方法，其特征在于，在對氣水兩相滲流過程進行模擬之前，還包括：
6.如權利要求1-5任一項所述的基于動力學雙重介質的氣水兩相滲流模擬方法，其特征在于，在進行時間步進過程中，根據下述公式對時間步進行控制：
7.一種基于動力學雙重介質的氣水兩相滲流模擬裝置，其特征在于，包括：
8.一種計算機可讀存儲介質，計算機可讀存儲介質中存
9.一種計算機設備，其特征在于，包括存儲器，處理器及存儲在存儲器上并可在處理器上運行的計算機程序，所述處理器執(zhí)行所述計算機程序時實現(xiàn)如權利要求1-6任一項所述的基于動力學雙重介質的氣水兩相滲流模擬方法。
10.一種包含指令的計算機程序產品，當計算機程序產品在計算機設備上運行時，使得計算機設備執(zhí)行如權利要求1-6任一項所述的基于動力學雙重介質的氣水兩相滲流模擬方法。
11.一種芯片，芯片包括處理器和通信接口，通信接口和處理器耦合，處理器用于運行計算機程序或指令，以實現(xiàn)如權利要求1-6任一項所述的基于動力學雙重介質的氣水兩相滲流模擬方法。
...【技術特征摘要】
1.一種基于動力學雙重介質的氣水兩相滲流模擬方法，其特征在于，包括：
2.如權利要求1所述的基于動力學雙重介質的氣水兩相滲流模擬方法，其特征在于，所述獲取建立動力學雙重介質的氣相滲流方程、水相滲流方程以及基巖和裂縫之間的流體交換方程，包括：
3.如權利要求1所述的基于動力學雙重介質的氣水兩相滲流模擬方法，其特征在于，包括：通過下述方式對待模擬區(qū)域采用結構網格劃分：
4.如權利要求3所述的基于動力學雙重介質的氣水兩相滲流模擬方法，其特征在于，所述對所述氣相滲流方程、水相滲流方程進行離散，得到氣相離散方程和水相離散方程，包括：
5.如權利要求4所述的基于動力學雙重介質的氣水兩相滲流模擬方法，其特征在于，在對氣水兩相滲流過程進行模擬之前，還包括：
6.如權利要求1-5任一項所述的基于動力學雙重介質的氣水兩相滲流模擬方法，其特征在于，在進行時間步進過程中，根據下述公式對時間步進行控...
【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：劉曉華，徐艷梅，羅瑞蘭，郭振華，萬玉金，
申請(專利權)人：中國石油天然氣股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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