低渗透储层压裂开发的油藏数值模拟研究.pdf

第27卷第6期石油学报Vo1．27NO．6
2006年11月ACTAPETROLEISINICANOV．2006

文章编号：0253—2697(2006)06—0089—04

低渗透储层压裂开发的油藏数值模拟研究

王永辉赵金洲李允

(1．中国石油勘探开发研究院廊坊分院河北廊坊065007；2．西南石油大学四川成都610500)

摘要：根据非达西渗流规律，通过引入任意分布的压裂改造后的人工裂缝综合考虑了各种影响因素，建立了一种新型的非线性复
合渗流模型，并对其进行了求解，编制了程序，验证了其可行性和可靠性。该模型可用于双重介质或单重介质地层压裂前后生产动
态的模拟，既能描述线性的达西渗流现象，又能描述低渗透和高渗透两种情况下的非线性渗流问题。模型中考虑了渗透率随孔隙
压力指数变化的时变效应、实际中可能的任意压裂裂缝方位(方向、倾角)和压裂裂缝导流能力随时间呈指数或半对数规律下降的
情况。可用于模拟多缝及非对称压裂缝条件下的生产动态和单井压裂、单井重复压裂、整体压裂、开发压裂及整体重复压裂的油藏
生产动态。
关键词：低渗透储层；油藏数值模拟；地层压裂；人工裂缝；非线性复合渗流模型
中图分类号：TE357．11文献标识码：A

NumeriCalsimulationfordevelopmentoflow—permeabilityreservoir

WangYonghui’ZhaoJinzhouLiYun

(1．ResearchInstituteofPetroleumExplorationandDevelopment—Langfang，PetroChina，Langfang065007，China；
2．SouthwestPetroleumUniversity，Chengdu610500，China)

Abstract：Onthebasisofnon—Darcy’Sflow，anewnonlinearmathematicalmodelforporousflowwasproposedandsolved．Thepos—

sibilityofthemodelwasproved．ThismodelcandescribethelinearDarcy’Sflowandthenonlinearflowsincludinglow—permeability

andhigh—permeabilityflowinfracture．Inthemodel，thepermeabilitychangingwiththeeffectiveporositypressureinmassmedia

andthefractureconductivitychangingwithtimewereconsidered．ThismodelcanbeusedtOpredictpre—fracturingandpost—fraetu—

ringperformances．ItcanalsobeusedtOsimulatedual—porositymediaandthepre—fracturingandpost—fracturingperformancesof

low—permeablilityreservoirwithvariousfractures．

Keywords：low-permeabilityreservoir；reservoirnumericalsimulation；formationfracturing；artificialfracture；non-linearporousflowmodel

在前人研究的基础上¨1]，针对低渗透油藏地质特质块构成，但是基质块与基质块之间不连通。可以近
征、压裂裂缝特性及渗流特征，研究建立了一套三维三似地认为裂缝(包括微裂缝和压裂裂缝)是主要的渗流
相三重介质(基质、天然裂缝和压裂裂缝)，可考虑启动通道，而基质则充当与裂缝交换流体的源／汇项。
压力、压裂裂缝中高速非达西流、压裂裂缝导流能力可(2)在有压裂裂缝分布的地层空间，微裂缝介质
随位置及时间变化、渗透率可随孔隙压力变化、压裂裂的孔隙度和渗透率为零。相反，在没有压裂裂缝分布
缝不一定关于井轴对称和压裂裂缝可为任意方位等情的地层空间，压裂裂缝介质的孔隙度和渗透率为零。
况的非线性渗流模型和数值模拟方法，以模拟不同条否则，其孔隙度等于地层空间的微裂缝孔隙度加上该
件下压裂前后的生产动态，为新区开发压裂情况下的处各压裂裂缝的孔隙度；其渗透率值也可以采用相同
井网布署或注采井网给定下的整体压裂优化设计提供的方式获得。
依据。(3)压裂裂缝介质格块只与相邻的压裂裂缝介质
格块和微裂缝格块以及地层空间的基质块发生流体交
1数学模型的建立
换。微裂缝介质格块也只与