基于DFN离散裂缝网络模型的裂缝性储层建模方法

针对目前裂缝性储层建模方法存在的问题,探讨DFN离散裂缝网络模型的裂缝性储层建模的思路和方法,提出分大尺度和中小尺度两种裂缝级别建立DFN离散裂缝模型。首先,按照确定性建模方法,以三维地震资料建立大尺度裂缝的空间分布模型。然后,以岩芯观测和成像测井解释的裂缝密度、长度、倾角、方位等统计信息为基础,在地震裂缝预测的属性体约束下,建立全区裂缝密度分布模型,并以该数据体为约束,利用随机建模方法,建立中小尺度的裂缝网络模型,实现井间裂缝密度的约束。最后,通过整合大尺度和中小尺度的DFN模型,建立Z地区综合离散裂缝网络模型及其裂缝孔隙度、渗透率等属性模型。该模型反映了储层裂缝的三维空间分布特征,为该区油藏数值模拟提供了地质基础。

天然裂缝性油藏的离散裂缝网络数值模拟方法

针对裂缝性油藏中大裂缝、微细裂缝和孔隙等多种储渗介质共存的现象,将大裂缝作为控制流体流动的一维实体,组成离散裂缝网络,进行显式表示,将孔隙和微细裂缝组成的系统作为基岩介质,建立了天然裂缝性油藏两维两相数值模拟模型。采用加权余量法,建立有限元方程并进行了求解。对油藏有无裂缝及大裂缝的方位、长度和分布对水驱油的影响进行了研究。结果表明:大裂缝的存在会严重改变水驱油藏中注入水前缘的前进方向和速度,大裂缝与注采井间连线夹角越小及长度越大,都会导致注入水窜进越严重,从而使得油井见水早,含水率高;多条大裂缝的存在会造成剩余油分布的极度非均质及剩余油富集区的形成。

基于离散裂缝网络模型的储层裂缝建模

应用测井和地震资料分析储层裂缝在三维空间上的分布形态.首先对微电阻率成像测井EMI资料处理,人工识别出天然张开裂缝,计算裂缝的密度、长度、宽度、倾角、方位等参数,并生成LAS格式的数据;然后以GoCAD为软件平台,依据离散裂缝网络模型DFN原理,综合运用裂缝定量数据、测井数据和地震资料,建立普光气田碳酸盐岩储层裂缝地质模型.该模型客观地反映了储层裂缝的几何特征和分布形态,可为后续气藏数值模拟提供依据.

裂缝性油藏离散裂缝网络随机生成及数值模拟

裂缝性油藏裂缝表征及数值模拟是当前油田开发领域研究的难点和热点。为了克服连续性介质模型在裂缝描述和计算效率上的缺点,采用随机生成的离散裂缝网络进行裂缝性油藏数值模拟。首先应用地质统计学方法随机生成与实际裂缝在统计意义上等效的裂缝网络,并对其简化物理模型进行几何离散;然后通过计算不同维数控制体单元之间的传导系数,建立基于控制体积有限差分方法的油—水两相流动的数值计算格式;最后通过算例验证了该方法理论与算法的正确性。该方法对裂缝进行显式地降维处理,提高了网格生成效率,缩短了计算时间。

裂缝性油藏离散裂缝网络模型与数值模拟

离散裂缝网络模型由于能更好地表征裂缝性储层的非均质性而成为研究热点。将多点地质统计学中的FILTERSIM方法引入到离散裂缝网络建模中,克服了Monte-Carlo方法的不足,并为后续的渗流数值模拟提供裂缝网络模型。基于油水两相渗流模型,推导了油水两相饱和度有限元数值解格式,结合建立的裂缝网络模型,研究了一注一采井的水驱油动态过程和含水率上升规律。研究表明,离散裂缝网络模型与均质模型相比,由于存在裂缝网络,注入水沿着裂缝网络窜进,导致采油井过早地见水。当采油井见水以后,两种模型的含水率上升规律一致。

基于离散裂缝网络模型裂缝储层的随机模拟——以王窑区块为例

在燕山期、喜山期构造活动作用下,王窑区块发育北东向和南北向共轭剪切裂缝。针对该裂缝进行了统计分析,并利用离散裂缝网络模型对裂缝进行了随机模拟。模拟结果表明:研究区共轭裂缝北东向较为显著,且以高角度裂缝为主。裂缝对渗透率影响较为明显,将研究区的渗透率提高到20×10-3μm2,孔隙度增加约2%。

离散裂缝网络模型与有限元方法在页岩气藏数值模拟中的研究

目前对砂岩单孔隙介质油藏的数值模拟理论和方法比较成熟,由于页岩基质和裂缝之间显著的物性差异以及页岩气的吸附规律使得我们无法继续采用单孔隙介质来对其进行气藏数值模拟研究,对于复杂而致密的页岩气藏,其理论基础还不完善,调研国内外页岩气数值模拟现状,搞清楚气水在页岩气藏中的渗流机理,建立此流动机制的页岩气藏的控制方程,并建立页岩气藏离散裂缝网络数学模型,探索页岩气藏离散裂缝模型的离散化方法,使用有限元方法求解离散裂缝网络模型,通过离散裂缝网络数值模拟方法优化页岩气藏地层参数和裂缝参数,并作出产能评价,这些方面对页岩气藏离散裂缝网络数值模拟研究的突破具有十分重大的实际意义。

裂缝性油藏离散裂缝网络模型

与常规碎屑岩储层相比,裂缝性油藏储层非均质性强,表征单元体尺度大,难以用等效连续模型表征,而离散裂缝网络模型可以描述储层任意尺度上的非均质性.从裂缝性储层识别预测技术、建模方法、模型应用等方面对离散裂缝网络模型进行分析,指出其发展趋势依赖3方面技术:(1)在储层识别和预测技术方面,需建立裂缝产状、长度、开度等属性的识别预测模型,为离散裂缝网络模型建模提供准确有效的井点信息和井间信息;(2)在建模技术方面,需进一步研究裂缝产状、长度、开度等属性的空间相关性和结构性及其建模方法;(3)在模型应用技术方面,基于离散裂缝网络模型的数值模拟方法计算成本过高,需降低其计算成本,以满足工程需要.

裂缝密度约束的离散裂缝网络建模方法与实现

如何高效地用多种类型资料(如地震、测井、岩芯等)所得到的裂缝信息对离散裂缝网络建模至关重要。为此本文提出一种裂缝密度约束的离散裂缝网络建模方法,将多种裂缝先验信息转换为裂缝密度,通过密度约束裂缝网络模型。方法对裂缝位置的确定方法进行改进,从编程的角度对二维和三维实现进行了分析,同时讨论了方法的适用性及参数设定。为验证方法效果,实例分析部分选用鄂尔多斯盆地延河剖面附近的一井区数据进行裂缝建模,并与实际生产资料进行比对,结果表明该方法所建立的裂缝模型与实际生产数据吻合。

基于页岩储层的离散裂缝网络建模技术

压裂改造对页岩气的开发必不可少。页岩储层内部高度发育的天然裂缝会对水力裂缝产生影响,天然裂缝的开启与延伸对页岩储层的改造体积有着非常大的影响。因此天然裂缝的合理建模对页岩储层的压裂模拟至关重要。研究了页岩储层天然裂缝建模方法,选择更能体现页岩储层非均质性的离散裂缝网络模型(DFN),并从裂缝来源、裂缝属性分布方面研究了DFN模型的建立,为页岩储层地质模型的精确建立提供了保障。

渤海C油田潜山裂缝型储集层随机离散裂缝网络模型的实现与优选方法

针对渤海C油田潜山裂缝型储集层的地质特点,综合利用岩心、测井、油藏动态以及露头等资料,分析了潜山裂缝型储集层的成因及发育特点,确定构造应力场和断层的分布为该油田储集层裂缝发育的2个主控因素。将构造应力场与断层分布相结合模拟离散裂缝网络,预测裂缝分布趋势。通过地质特征对比以及动态资料验证,优选出C油田的离散裂缝网络(DFN)。以离散裂缝网络(DFN)为平面约束条件,以井点岩心统计裂缝几何形态为"硬"数据,计算出裂缝孔隙度和渗透率的三维分布,并建立了潜山裂缝型储集层的地质模型,为油田开发方案的制定提供了可靠的地质依据。

基于离散裂缝网络的储层裂缝建模技术

基于离散裂缝网络的裂缝建模是目前最先进的裂缝建模技术,通过调研国内外资料分析,指出了离散裂缝网络模型在裂缝建模中较传统双孔连续统一体方法存在的巨大优势及特色。展示了裂缝建模的实现方法及步骤,同时肯定了离散裂缝网络模型技术理论和方法的先进性,也指出了其在应用中存在的不足。

基于离散裂缝网络模型的陆相页岩超临界CO2压裂滤失特征

鄂尔多斯盆地延长探区陆相页岩裂缝网络发育,超临界CO2的黏度极低,滤失性极强,准确计算CO2滤失量对压裂设计有重要意义。相对于双重介质模型,建立的离散裂缝网络模型可以考虑不同裂缝密度、尺寸、角度等分布特征。使用山西组页岩的储层参数分析了不同天然裂缝参数对CO2滤失速度的影响,最后使用YYP1-1井的实际泵注程序和实时微地震数据对模型进行了验证。结果表明,裂缝密度、尺寸与CO2滤失速度呈正相关,水力裂缝方位角与天然裂缝方位角垂直时滤失速度最大,裂缝角度分布范围较大时滤失速度也更大,预测的滤失速度与实际注入速度相差较小。

考虑应力敏感的基岩气藏离散裂缝网络模型与数值模拟

为了准确模拟裂缝性基岩气藏产能,以柴达木盆地东坪区块为例,将区块内裂缝性基岩气藏视为离散裂缝与基质岩体介质,建立裂缝性基岩气藏产能有限元计算模型。在考虑水力压裂裂缝应力敏感性、气藏流体的高压物性非线性和随机分布天然裂缝基础上,采用Galerkin加权残值法将渗流方程进行空间离散,并通过Newton-Raphson迭代求解非线性方程组,实现裂缝型基岩气藏离散裂缝网络产能模拟,分析天然裂缝、人工裂缝对研究区块内水平井分段压裂后产能模拟结果的影响规律。结果表明:忽略应力敏感会过高估计产量,相比而言,考虑水力裂缝应力敏感性的产能拟合结果更符合实际;基岩气藏渗流压力场主要受主裂缝导流能力控制,离散分布的不连通天然裂缝对压力场的影响较弱;离散不连通的天然裂缝对增产作用效果不明显,水力压裂应重点提高人工裂缝导流能力或沟通天然裂缝;东坪区块基岩气藏最优导流和最优缝长分别为15 D·cm和200~250 m。

页岩气藏离散裂缝网络模拟开发数值模拟

页岩气开发已经成为当今世界各国的焦点,然而关于页岩气的研究理论还处于起步阶段。目前对于页岩气的数值模拟方法应用大多数仍局限于常规油气藏数值模拟所采用的连续介质模型,但页岩气藏天然裂缝发育,非均质性强,基质系统具备微纳米尺度的孔隙,另在天然裂缝—基质之间、不同尺度的天然裂缝之间以及天然裂缝—人工裂缝之间的耦合成为模拟裂缝性页岩气藏气体流动的最大挑战,当裂缝发育时,该模型局限性突出,利用连续介质模型不能准确表征页岩气特有的渗流特征,其是当存在控制流体流动方向和规模的复杂裂缝时,更是显得无能为力。基于离散裂缝网络模型(DFN),从渗流理论出发,建立页岩气离散裂缝网络渗流数学模型,该模型在模拟裂缝性页岩气藏时更符合实际情况。

离散裂缝性油藏数值模拟方法

针对存在控制油水流动方向的离散裂缝性油藏难以进行数值模拟的问题,提出对该类油藏进行数值模拟的改进方法;在离散裂缝网络模型的基础上,分别给出流体在裂缝-基质和裂缝间的窜流方程,建立含有该窜流项的基岩系统和裂缝系统的数学模型,并采用有限单元法进行数值求解,得到包含时间项的压力和饱和度的总特征矩阵方程.模拟检验结果表明该方法具有良好的模拟效果.

基于离散缝洞网络模型的缝洞型油藏混合模型

针对存在大尺度导流裂缝的复杂缝洞型油藏,为了克服目前常用数学模型不能准确高效对其进行流动模拟的缺陷,提出一种新的混合模型。首先根据缝洞的结构特征划分合适的正交网格,在每个网格单元内建立离散缝洞网络模型(DFVN),基于超样本技术和体积平均方法求得网格单元的等效渗透率张量,对小尺度的缝洞结构进行等效处理;以形成的正交网格为基础建立嵌入式离散裂缝模型,对大尺度导流裂缝进行显示处理,并基于模拟有限差分方法建立能准确处理全张量形式渗透率的数值计算格式;最后通过单相稳定渗流数值算例验证本文方法的正确性和优越性。研究结果表明:对于缝洞结构易发生变化的油藏,只需根据变化后的缝洞结构进行局部的参数修正,避免了类似于离散缝洞网络模型的整体网格重构,有效提高了计算效率。

基于局部热非平衡的含裂缝网络干热岩采热性能模拟

采用压裂技术在干热岩中构造裂缝网络,工作流体在裂缝内的循环携热使干热岩中高温资源得到有效提取。为真实模拟岩体与流体间能量传递,基于局部热非平衡理论,将储层视为由基质岩体与离散裂缝组成的双重介质模型,建立温度-渗流-应力全耦合模拟采热过程中流体流动、热量传递、岩体变形的相互作用,进而对不同注采井网和模型参数下采热性能进行研究。结果表明:干热岩资源开采过程的模拟有必要采用温度-渗流-应力耦合,裂缝分布的非均匀性对采热性能有影响;注采井网的合理布局有利于地热能大规模动用与高效开发;基岩热膨胀系数影响温差引起的热应力作用从而影响采热性能;合理选择注采压差有利于开发,压差过大将缩短开发寿命,注入温度越高采热速率越高。

利用地震资料约束小尺度离散裂缝的空间分布

离散裂缝网络模型能够表征储层任意尺度上的非均质性,已经成为裂缝性油藏描述的一项先进技术。在离散裂缝网络模型建模过程中,应视裂缝尺度不同采用不同的方法:易识别的大尺度裂缝一般采用确定性建模方法;难以识别的小尺度裂缝一般采用基于示性点过程的随机建模方法。针对小尺度裂缝随机建模过程中裂缝片空间位置的确定展开研究,提出了一种能够利用地震资料约束井间裂缝分布的方法。该方法在裂缝密度模型建模的基础上,先将其转化为概率模型,再以概率模型作"中介",并同一定的终止条件相结合,最后确定裂缝片位置,解决了井点处裂缝密度同控制裂缝生成的密度不一致的问题。通过实例验证了该方法的可行性。

DFN模型裂缝建模新技术

DFN模型是目前世界上描述裂缝的一项先进技术,它通过展布于三维空间中的各类裂缝片组成的裂缝网络集团来构建整体的裂缝模型,实现了对裂缝系统从几何形态到其渗流行为的逼真细致的有效描述,吉林油田晴子井油田采用这一技术很好地解决了油田开发的诸多问题。