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油气藏水力压裂后储层产能预测方法、装置和设备

文献发布时间:2024-04-18 19:58:26


油气藏水力压裂后储层产能预测方法、装置和设备

技术领域

本发明涉及油气田勘探开发技术领域,具体来讲,涉及一种基于计算流体力学的油气藏水力压裂后储层产能预测方法、一种基于计算流体力学的油气藏水力压裂后储层产能预测装置、一种实现储层产能预测方法的计算机设备和一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质。

背景技术

致密气、页岩气等非常规油气资源具有低孔,低渗等特点,针对该类储层的开采往往需要采取水力压裂的手段以获得良好的经济效益。准确的评估水力压裂后气量能对油气藏开发和压裂设计效果评价等有着重大的作用。

目前预测油气井产能的方法主要有解析法和求解基于各种渗流模型的数值模拟法。解析法基于严格的数学公式进行理论推导得到产能的表达式,再将所需参数带入计算以达到预测产能的目的。例如,2021年3月公开的名称为考虑多因素影响的致密气藏压裂井产能预测方法、作者为傅建斌的论文文献中记载了一种压裂井产能预测方法。傅建斌引入雷诺数判断高速非达西流动边界,同时考虑压裂措施区和非措施区存在不同的启动压力梯度、滑脱效应以及高速非达西流动效应等多因素影响,建立了致密气藏压裂井产能预测方法。但该方法形式简单,假设条件苛刻,而地层复杂多变,预测结果与往往实际情况存在一定差异。

求解基于各类渗流模型的数值方法将储层离散成节点,通过节点上的渗流方程和守恒方程的结合实现储层流动和产能的模拟,其可以更加准确的模拟油气井生产动态,可以获得任意时刻的油气井产量,是一个动态的过程。例如,2010年9月公开的名称为水力压裂水平井产能预测数值模拟、作者为王雷、张士诚的论文文献中记载了一种水力压裂水平井产能预测方法。王雷针对水力压裂水平井分别建立了地层与裂缝内的渗流模型,并与水平井筒内的流动模型进行耦合求解,对水平井压裂产能进行了预测分析得到了较为准确的结果。曾凡辉等先后于2013年9月公开的名称为致密砂岩气藏水平井分段压裂优化设计与应用、2014年6月公开的名称为裂缝面非均匀流入的气藏压裂水平井产量计算的论文文献中采用不同渗流模型开展了致密气、页岩气等储层产能预测研究,并将所建产量预测模型计算结果与实例井和传统模型计算结果进行了对比,其吻合程度高、可靠性强。

又例如,于2019年6月18日公开的名称为一种页岩压裂自支撑裂缝缝网渗透率计算方法、公开号为CN109902918A的专利文献公开一种页岩压裂自支撑裂缝缝网渗透率计算方法,包括以下步骤:收集基础数据;建立页岩自支撑裂缝应力敏感下缝宽变化方程;建立考虑应力敏感下页岩自支撑裂缝宽度动态变化的页岩储层微纳米尺寸受限空间内气体有效粘度计算模型;建立考虑页岩自支撑裂缝宽度动态变化和储层气体粘度变化下连续流动、克努森流动、表面扩散作用相对应的流量方程;建立总流量计算方程;建立页岩自支撑裂缝缝网渗透率计算模型。通过该页岩自支撑裂缝缝网渗透率计算模型可以开展致密气、页岩气等储层产能预测研究。

相对于解析法,基于渗流模型的数值模拟方法能够用于非均质的储层,但其计算工作量偏大,同时对储层细节的识别不够精确。随着大规模计算资源的提升,采用更精细的方法来计算储层产能具有了可行性。基于此,本发明提出一种新的储层产气量的计算方法,为不同储层产能评价提供理论基础。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术存在的上述不足中的至少一项。例如,本发明的目的之一在于提供一种基于计算流体力学的储层产能量的数值计算方法,以为研究油气井产能预测提供一种新思路和方法,为油气藏开发和压裂设计提供理论依据。

为了实现上述目的,本发明一方面提供了一种油气藏水力压裂后储层产能预测方法,所述储层产能预测方法包括以下步骤:S1、确定油/气藏拟求解区域的几何参数,建立目标地质区块的几何模型,其中,目标地质区块由储层基质区和支撑裂缝区构成;S2、对目标地质区块进行离散化,设置油藏或气藏的射孔孔眼处为压力出口边界,余下位置为壁面边界,获得网格模型;S3、确定基本储层参数,所述基本储层参数包括裂缝区与基质区的粘性阻力系数和惯性阻力系数、支撑裂缝的孔隙度、支撑剂颗粒直径和颗粒变形系数;S4、根据基本储层参数设置CFD参数,建立多孔介质单向流动的有限元数值模型,经迭代计算不同时刻的流体流出速度;S5、导出流体流出速度与模拟时间的关系曲线并进行积分,获得储层残余流体质量。

在本发明的油气藏水力压裂后储层产能预测方法的一个示例性实施例中,所述储层产能预测方法还可包括步骤S6:根据初始阶段流体质量和任意时刻的储层残余流体质量,确定任意时刻的累积储层产能。

在本发明的油气藏水力压裂后储层产能预测方法的一个示例性实施例中,所述几何参数可包括油/气藏拟求解区域的长度L、高度H、宽度W、射孔数N、射孔间距d

在本发明的油气藏水力压裂后储层产能预测方法的一个示例性实施例中,所述步骤S3中,可采用ERGUN公式计算裂缝区与基质区的粘性阻力系数和惯性阻力系数,所述ERGUN公式如下式(1)和式(2)所示:

式中,1/α为惯性阻力系数,1/m;φ为孔隙度,无因次;d

在本发明的油气藏水力压裂后储层产能预测方法的一个示例性实施例中,所述步骤S3中,可通过渗透率实验的方式计算裂缝区与基质区的粘性阻力系数和惯性阻力系数,包括以下子步骤:S31、获取裂缝区或基质区中流体的流速和压力差的实验数据,拟合压力差-流速关系曲线,确定第一拟合系数b

在本发明的油气藏水力压裂后储层产能预测方法的一个示例性实施例中,所述多孔介质单向流动的有限元数值模型可包括连续性方程、动量方程、能量方程和Laminar层流瞬态模型,且整个数值模型采用SIMPLE求解。

在本发明的油气藏水力压裂后储层产能预测方法的一个示例性实施例中,模拟任意时刻的储层残余流体质量之前,可进行流场初始化,初始化压力项的值设置为101MPa,出口压力设置为100MPa。

本发明另一方面提供了一种油气藏水力压裂后储层产能预测装置,所述储层产能预测装置包括几何模型构建模块、网格模型构建模块、基本储层参数确定模块、数值模型构建模块、流出速度计算模块和储层残余质量计算模块,其中,所述几何模型构建模块,被配置为根据油/气藏拟求解区域的几何参数,建立目标地质区块的几何模型;所述网格模型构建模块与所述几何模型构建模块连接,被配置为针对目标地质区块进行离散化,并设置压力出口边界和壁面边界,以获得网格模型;所述基本储层参数确定模块,被配置为获取基本储层参数,所述基本储层参数包括裂缝区与基质区的粘性阻力系数和惯性阻力系数、支撑裂缝的孔隙度、支撑剂颗粒直径和颗粒变形系数;所述数值模型构建模块分别与所述网格模型构建模块和所述基本储层参数确定模块连接,被配置为针对网格模型设置CFD参数,建立多孔介质单向流动的有限元数值模型;所述流出速度计算模块与所述数值模型构建模块连接,被配置为根据多孔介质单向流动的有限元数值模型,模拟获得不同时刻的流体流出速度;所述储层残余质量计算模块与所述流出速度计算模块连接,被配置为根据流体流出速度与模拟时间的关系曲线,计算获得储层残余流体质量。

在本发明的油气藏水力压裂后储层产能预测装置的一个示例性实施例中,所述储层产能预测装置还可包括储层产能预测模块,所述储层产能预测模块与所述储层残余质量计算模块连接,被配置为根据初始阶段流体质量和任意时刻的储层残余流体质量,确定任意时刻的累积储层产能。

本发明再一方面提供了一种计算机设备,所述计算机设备包括:处理器;存储器,存储有计算机程序,当所述计算机程序被处理器执行时,实现如上所述的储层产能预测方法。

本发明再一方面提供了一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质,当计算机程序在被处理器执行时实现如上所述的储层产能预测方法。

与现有技术相比,本发明的有益效果包括以下内容中的至少一项:

(1)本发明从计算流体力学的角度出发,能够准确高效的获取任意储层产气量的预测结果;

(2)本发明为研究油气井产能预测提供一种新思路和方法,为油气藏开发和压裂设计提供理论依据。

附图说明

通过下面结合附图进行的描述,本发明的上述和其他目的和/或特点将会变得更加清楚,其中:

图1示出了本发明的油气藏水力压裂后储层产能预测方法的一个示例性实施例的流程示意图。

图2示出了本发明的油气藏水力压裂后储层产能预测方法的一个示例性实施例的几何模型示意图。

图3示出了本发明的油气藏水力压裂后储层产能预测方法的一个示例性实施例的网格模型示意图。

图4示出了本发明的油气藏水力压裂后储层产能预测方法的一个示例性实施例的压力分布示意图。

图5示出了本发明的油气藏水力压裂后储层产能预测方法的一个示例性实施例的累积产气量曲线图。

具体实施方式

在下文中,将结合示例性实施例来详细说明本发明的油气藏水力压裂后储层产能预测方法、装置和设备。

需要说明的是,“第一”、“第二”等仅仅是为了方便描述和便于区分,而不能理解为指示或暗示相对重要性。“上”、“下”、“左”、“右”仅仅为了便于描述和构成相对的方位或位置关系,而并非指示或暗示所指的部件必须具有该特定方位或位置。对于本领域普通技术人员而言,本文中的部分术语“压力”相当于压强。

本发明通过获取水力压裂储层及裂缝的几何结构及物性参数,并进一步通过实验或经验公式手段得到裂缝和基质区域的惯性阻力和粘性阻力系数。建立多孔介质单向流动的控制方程组,以FVM(Finite Volume Method,有限体积法)离散得到代数方程组。采用ICEM软件建立简化地质区块模型,并将其离散获得网格模型,指定压力出口和壁面边界条件。将网格模型导入CFD(Computational Fluid Dynamics,计算流体动力学)软件中,打开Energy能量方程,并根据PR方程考虑气体压缩性,采取Laminar层流模型模拟流体流动状态,设置裂缝和基质区域为多孔介质区域,并将计算得到的惯性阻力和粘性阻力系数输入,以此模拟具备不同渗透性能的区块。根据实际地层压力情况对整个计算域进行流场压力进行初始化,对气体不同时刻流出速度进行数值模拟,计算完成后,导出产气速度曲线与时间关系曲线并进行积分,即可获得不同时刻下气井产量。通过这样的方式,首次构建了以计算流体动力学原理为基础的储层产能精细化计算的模型,可以更为准确的进行不同开采时刻的产能预测。

为了实现上述目的,本发明一方面提供了一种油气藏水力压裂后储层产能预测方法。

在本发明的油气藏水力压裂后储层产能预测方法的一个示例性实施例中,储层产能预测方法包括以下步骤。

步骤S1、确定油/气藏拟求解区域的几何参数,建立目标地质区块的几何模型,其中,目标地质区块由储层基质区和支撑裂缝区构成。

几何参数可包括油/气藏拟求解区域的长度L、油/气藏拟求解区域的高度H、油/气藏拟求解区域的宽度W、水力裂缝的缝宽W

例如,根据测井资料及施工设计资料,可以获取射孔数N、射孔间距d

根据所确定的水力裂缝几何结构缝宽W

步骤S2、对目标地质区块进行离散化,设置油藏或气藏的射孔孔眼处为压力出口边界,余下位置为壁面边界,获得网格模型。

具体来讲,可以采用结构化网格技术对目标地质区块进行离散化,也可以采用非结构化网格技术对目标地质区块进行离散化。

例如,可将几何模型导入CFD软件前处理软件,对几何模型的边界条件进行定义,定义射孔孔眼处为出口(Outlet),其余为壁面(Wall)。定义完成后进行网格划分,为计算结果更加精确,采用六面体结构化网格划分流体域,并在裂缝区域、不同介质交界处等位置对网格适当进行加密处理。完成网格划分后,进行网格质量检测,要求不能存在网格负体积、网格最长和最短边之比(edge ratio)不大于5、网格歪斜度(EquiSize Skew)不得大于0.4。一旦上述条件不能满足,则需重新进行网格划分,直到满足上述条件为止。质量检测合格后,导出msh格式网格文件。

步骤S3、确定基本储层参数,所述基本储层参数包括裂缝区与基质区的粘性阻力系数和惯性阻力系数、支撑裂缝的孔隙度、支撑剂颗粒直径和颗粒变形系数。

可将储层区域中的裂缝和基质均视为多孔介质区域,通过设置不同区域的流动阻力大小来表征不同区域的流动特征。可通过实验或数值模拟(即经验公式)的方法,进行粘性阻力和惯性阻力系数的求解。

例如,实验方法求取粘性阻力和惯性阻力系数具体包括以下子步骤:

S31、获取裂缝区或基质区中流体的流速和压力差的实验数据,拟合压力差-流速关系曲线,确定第一拟合系数b

采用现场取芯岩样,通过渗透率实验分别获取基质不同压力下和速度下曲线关系,进行拟合得到表达式(1),用于求取基质的惯性阻力和粘性阻力大小系数。

ΔP=b

式中:ΔP为压力差,Pa;v

S32、根据第一拟合系数b

根据拟合结果得到的b

b

即,

式中,C

S33、根据第二拟合系数b

同理,根据拟合结果得到的b

b

即,

式中,μ为流体粘度,Pa·s;1/α为惯性阻力系数,1/m

另外,还可以采用实验的方式确定支撑裂缝孔隙度。压裂施工结束后,支撑剂支撑的水力裂缝在闭合压力作用下缝宽发生变化。当闭合压力大于零时,裂缝中支撑剂堆积体里孔隙度近似满足以下关系:

式中,W为裂缝初始宽度,mm;β为颗粒变形量,mm;φ

式中,K为距离系数,无量纲,取1;P

通过对实验测得岩石的杨氏模量,泊松比等参数,即可获取裂缝内支撑剂孔隙度。

又例如,可采用ERGUN公式计算裂缝区与基质区的粘性阻力系数和惯性阻力系数,所述ERGUN公式如下式(7)和式(8)所示。

式中,1/α为惯性阻力系数,1/m;φ为孔隙度,无因次;d

因此,只需要得到裂缝支撑剂孔隙度和基质孔隙度,就可以计算得到对应区域的惯性阻力系数和粘性阻力系数。

S4、根据基本储层参数设置CFD参数,建立多孔介质单向流动的有限元数值模型,经迭代计算不同时刻的流体流出速度。

多孔介质单向流动的有限元数值模型可包括连续性方程、动量方程、能量方程和Laminar层流瞬态模型,且整个数值模型采用SIMPLE求解。

例如,针对多孔介质区域气体单向流动的有限元数值模型如式(9)~(12)所示。

(1)连续性方程

式中,ρ

(2)动量方程

微元体中流体的动量对时间的变化,等于外界作用在该微元体上的各种力之和,实际是牛顿第二定律。

式中,p为流体压力,Pa;g为重力加速度,m/s

(3)能量方程

式中,k

(4)状态方程(实际气体的状态方程)

通过PR方程考虑气体的可压缩性:

式中,R为摩尔气体常数,J/(mol·K);a、b为范德瓦尔斯常数;T为温度,K;V为1mol气体体积,m

上述模型的对象为气藏,利用该模型可以即可以实现对压裂改造后储层的产能进行预测。也可以利用上述模型实现对未改造油藏的储层产能预测,只需要根据实际情况,通过计算式(7)和式(8)调整粘性阻力系数和惯性阻力系数值的大小即可。

采用CFD软件(如Fluent、CFX等)将msh格式网格文件读入,根据软件对单相流模拟流场的设置方法结合物性参数依次进行设置。

具体的建模模拟步骤可包括:①网格检查;②打开Energy模型;③选择流态为Laminar层流瞬态模型;④定义气体物性,材料选择甲烷,其气体密度采用考虑压力变化的实际气体PR方程;⑤将三个流体域定义为多孔介质区域,并输入前面所得到的裂缝和基质惯性阻力和粘性阻力系数大小;⑥确定储集体(也就是油/气藏拟求解区域)出口压力大小并设置其为压力出口边界的值;⑦选择高于二阶的离散格式和小于10

S5、导出流体流出速度与模拟时间的关系曲线并进行积分,获得储层残余流体质量。

在本实施例中,所述储层产能预测方法还可包括步骤S6:根据初始阶段流体质量和任意时刻的储层残余流体质量,确定任意时刻的累积储层产能。

完成计算后,可根据不同时刻储集体中剩余气体质量求得产出气体质量,通过式(13)即可求取不同时刻下累产气体量,达到实现产能预测的目的。

式中,Q

具体实际步长可根据所建立模型的大小及网格的划分进行调整,在保证模型收敛性的同时加快计算速度。如若时间步长过小,会导致计算资源的浪费和计算时间成本增加,若过大则会引起模拟精度不高。在本实施例中,通过调试,在保证收敛性的前提下,模拟时间步长dt设定为0.001s。

在本实施例中,模拟任意时刻的储层残余流体质量之前,可进行流场初始化,初始化压力项值设置为101MPa,出口压力设置为100MPa,进行1MPa生产压差下的储集体产气量预测。

本发明另一方面提供了一种油气藏水力压裂后储层产能预测装置。

在本发明的油气藏压裂改造后储层产能预测装置的一个示例性实施例中,储层产能预测装置可包括几何模型构建模块、网格模型构建模块、基本储层参数确定模块、数值模型构建模块、流出速度计算模块和储层残余质量计算模块。

其中,几何模型构建模块,被配置为根据油/气藏拟求解区域的几何参数,建立目标地质区块的几何模型。

网格模型构建模块与几何模型构建模块连接,被配置为针对目标地质区块进行离散化,并设置压力出口边界和壁面边界,以获得网格模型。

基本储层参数确定模块,被配置为获取基本储层参数,基本储层参数包括裂缝区与基质区的粘性阻力系数和惯性阻力系数、支撑裂缝的孔隙度、支撑剂颗粒直径和颗粒变形系数。

数值模型构建模块分别与网格模型构建模块和基本储层参数确定模块连接,被配置为针对网格模型设置CFD参数,建立多孔介质单向流动的有限元数值模型。

流出速度计算模块与数值模型构建模块连接,被配置为根据多孔介质单向流动的有限元数值模型,模拟获得不同时刻的流体流出速度。

储层残余质量计算模块与流出速度计算模块连接,被配置为根据流体流出速度与模拟时间的关系曲线,计算获得储层残余流体质量。

在本实施例中,所述储层产能预测装置还可包括储层产能预测模块,储层产能预测模块与储层残余质量计算模块连接,被配置为根据初始阶段流体质量和任意时刻的储层残余流体质量,确定任意时刻的累积储层产能。

根据本发明的油气藏水力压裂后储层产能预测方法可以被编程为计算机程序并且相应的程序代码或指令可以被存储在计算机可读存储介质中,当程序代码或指令被处理器执行时使得处理器执行上述储层产能预测方法,上述处理器和存储器可以被包括在计算机设备中。

根据本发明又一方面的示例性实施例还提供了一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质。该计算机可读存储介质存储有当被处理器执行时使得处理器执行根据本发明的储层产能预测方法的计算机程序。该计算机可读记录介质是可存储由计算机系统读出的数据的任意数据存储装置。计算机可读记录介质的示例包括:只读存储器、随机存取存储器、只读光盘、磁带、软盘、光数据存储装置和载波(诸如经有线或无线传输路径通过互联网的数据传输)。

根据本发明又一方面的示例性实施例还提供了一种计算机设备。该计算机设备包括处理器和存储器。存储器用于存储计算机程序。计算机程序被处理器执行使得处理器执行根据本发明的储层产能预测方法的计算机程序。

为了更好地理解本发明,以下结合附图和示例进一步阐明本发明内容,但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。

示例1

如图1所示,一种针对气藏区域水力压裂后的储层产能预测方法具体包括以下步骤。

(1)步骤一:确定计算产气量的区域,建立几何模型。

如图2所示,假定需要求解的区域该区块长1.0m,高1.0m,裂缝区域宽10mm,基质区域含两个,每个区域宽0.5m。

设置三个射孔孔眼作为出口,其大小为10mm×10mm,均匀的分布在裂缝区域右侧作为压力出口。将裂缝区域右侧设置成压力出口的目的是为了保证该值与生产时的井底压力与现场一致,形成一定的生产压差计算气体的出口速度,进而计算产量。

在诸如PROE、SOLIDWORKS等CAD软件中对模型进行几何建模,得到如图2所示几何模型。其中,图2中的标号1和3所指向的区域表示基质区域,标号2所指向的区域表示裂缝区域,标号4所指向的区域表示压力出口,在箭头所指向的平面上开设有三个射孔孔眼。

本示例采用ANSYS软件中的ICEM-CFD软件进行建模,输出IGES格式模型。

(2)步骤二:对区域进行离散化处理,并设置边界条件。

建立几何模型后,需要在数值计算之前对几何模型进行网格离散化,为数值求解奠定基础。

将图2的几何模型导入到MESHING软件中,进一步对其进行网格划分,本实例采用结构化六面体网格。以保证最优计算结果和最快计算时间为目的,通过网格无关性验证进行优化,最终确定区域宽度方向设置20mm一个网格,长度方向10mm一个网格,高度方向10mm一个网格。为保证计算的准确性对裂缝区域网格宽度网格加密,设置为2mm一个网格,最终获得总网格数为550000,输出网格文件,网格模型俯视图如图3所示。图3中的标号1和3所指向的区域表示基质区域,标号2所指向的区域表示裂缝区域。

边界条件是数值解所必须的要求,将整个计算产气量的区域考虑为一个封闭的高压实心腔体,天然气在内部高压的作用下经过射孔位置喷出。因此,设定射孔位置为压力出口边界,其余位置定义为壁面边界条件。

(3)步骤三:计算基本储层参数。

为了实施本发明,需要确定储层基质区和支撑剂支撑后的多孔介质区(也就是支撑裂缝区)的粘性阻力系数和惯性阻力系数。

任何一个储层和支撑剂支撑区域,其基本储层参数都可以利用石油工程相关常规实验进行测量,也可以通过经验公式计算获得。本示例主要目的是展示所建立的方法的有效性,所以不开展具体的实验获得相关数据。因此,基质和裂缝的相关系数均采用进行计算。

假定本示例储集体平均孔隙度为6.1%、以细砂岩为主其粒径取0.15mm、平均渗透率0.212mD、地层闭合压力68MPa。通过油气藏增产改造后,支撑剂物性参数假定为:杨氏模量44.45GPa、泊松比0.255、支撑剂粒径40/70目。

根据上述基本信息,根据说明书中公式(1)~(8)可以计算得到基质和裂缝粘性阻力系数和惯性阻力系数、支撑裂缝的孔隙率和颗粒变形系数等参数如下表1所示。

表1基本储层参数计算结果

(4)步骤四:设置CFD参数。

所建立的模型中控制方程(9)-(11)可以利用目前较为通用的商业计算流体动力学软件求解,如FLUENT、CFX、STAR-CD等,本实例选择大型商用软件FLUENT。将网格文件导入计算流体力学软件FLUENT 14.5的3D模块中,进行网格质量检查,标定模型尺寸为mm,设置重力加速度方向,选择瞬态流。打开能量方程ENERGY,并选择层流Laminar模型。由于气体在裂缝和基质中的流动速度很缓慢,其雷诺数小于1000,故选择层流模型模拟气体的湍流运动。

本示例选取CFD软件自带材料库中甲烷作为本次示例的模拟流体,考虑到甲烷的可压缩性,公式(12)的状态方程可以在材料性质参数下选择实际气体PR方程表征。

(5)步骤五:数值模型设置。

为了对所建立的包括公式(9)-(12)的连续性方程、动量方程、能量方程和状态方程进行离散求解,需要选择相应的数值模型。整个数值模型采用SIMPLE(半隐式压力速度耦合方法)求解,在软件中进行选择,空间离散中梯度项选择Least Squares Cell Based(基于网格中心计算),压力项选择Second Order,密度项选择Second Order Upwind(二阶迎风),能量项则选择Second Order Upwind(二阶迎风)格式。设置整个过程残差收敛标准为10

(6)步骤六:设置初始条件和模拟时间步长。

在软件的内容zone设置中将储集空间中基质和裂缝区域均设置为多孔介质区域,并分别将上表中的孔隙率、粘性阻力系数、惯性阻力系数等参数添加到多孔介质性质参数中。

进行流场初始化,初始化压力项的值设定为101MPa,出口压力设置为100MPa,进行1MPa生产压差下的储集体产气量预测。

设置完成后进行瞬态计算。本示例设置的初始计算时间步长为dt=0.001s。通过统计发现,整个计算过程中产气量不断增加,表明计算过程正常进行。由于只是实例演示,本次计算总共时间2800s,在台式电脑上耗时72小时。

(7)步骤七:展示计算结果并统计产气量。

在任何一个计算过程中,均可以通过软件展示计算过程。图4给出了几何模型高度方向上的一个剖面压力分布图,可以看出,压力从距离射孔最远的边界到射孔处压力分布图,其压力值不断降低且压力梯度不断增大,表现出近井地带的压降漏斗现象。

通过对不同时刻储层内部总气量进行体积分,得到储集体的剩余气量,初始阶段气量减去剩余气量即为该时刻累计产气量,图5为了产气量随时间变化的分布规律。其中,图5的横坐标表示生产时间,单位为s;纵坐标表示累计产量,单位为m

本发明从计算流体力学的角度出发,能够准确高效的获取任意储层产气量的预测结果,为研究油气井产能预测提供一种新思路和方法,为油气藏开发和压裂设计提供理论依据。

尽管上面已经结合示例性实施例及附图描述了本发明,但是本领域普通技术人员应该清楚,在不脱离权利要求的精神和范围的情况下,可以对上述实施例进行各种修改。

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技术分类

06120116486766