一种低渗透油藏产量评估方法、装置、介质、设备与流程

本发明涉及低渗透油藏开发，特别涉及一种低渗透油藏产量评估方法、装置、介质、设备。

背景技术：

1、现阶段将油层渗透率小于50毫达西的油藏称为低渗透油藏，低渗透油藏产量评估是低渗透油藏开发管理的核心环节，其战略价值主要体现在三个方面。第一个方面，基于低渗透油藏产量评估结果与低渗透油藏储量的耦合分析，可精准测算低渗透油藏剩余储量分布特征及低渗透油藏可采储量衰减规律，为低渗透油藏开发方案迭代优化提供动态数据支撑，确保生产制度与低渗透油藏储层动用状况的动态匹配，避免无效井网建设及低效开采造成的资源损耗。第二个方面，基于低渗透油藏产量评估结果可以分析产量递减规律，为后续调整等增产措施提供量化决策依据。第三个方面，低渗透油藏产量评估构成经济评价的核心参数体系，通过建立产量-成本-效益动态模型，为投资组合优化、作业成本管控提供决策基准，保障采收率最大化。

2、现阶段产量评估工程师对油藏裂缝进行分析得到油藏裂缝的定性向描述分析结果，产量评估工程师基于油藏裂缝的定性分析结果对油藏产量进行评估。

技术实现思路

1、低渗透油藏裂缝定向描述分析结果通常具有多解性，然而基于多解性的分析结果得到的油藏产量通常不准确，进而无法满足低渗透油藏产量评估的需求。

2、鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种低渗透油藏产量评估方法、装置、介质、设备。

3、本发明实施例提供一种低渗透油藏产量评估方法，包括：

4、获取油井的井控区域的几何尺寸、物性数据、裂缝数据；

5、根据井控区域的几何尺寸、物性数据、裂缝数据，确定基质网格和裂缝网格在井控区域的位置数据、基质网格的物性数据、裂缝网格的裂缝数据、裂缝拓扑结构，所述拓扑结构包括拓扑节点、拓扑分支；

6、根据基质网格的物性数据和裂缝网格的裂缝数据，分别构建流体在基质网格中流动的连续性方程和流体在裂缝网格中流动的连续性方程；

7、基于根据基质网格和裂缝网格在井控区域的位置数据确定的裂缝网格与基质网格的嵌入关系，构建基质网格与裂缝网格的流量交换方程；

8、根据拓扑结构确定与拓扑节点直连的相邻拓扑分支及与油井直连的拓扑分支；

9、基于预设的流体在所述相邻拓扑分支间的流动关系，构建拓扑节点的流量交换方程；

10、基于与油井直连的拓扑分支，构建井产量方程；

11、对流体在基质网格中流动的连续性方程、流体在裂缝网格中流动的连续性方程、基质网格与裂缝网格的流量交换方程、拓扑节点的流量交换方程、井产量方程进行有限差分计算及耦合求解，得到油井日产油量；

12、根据油井日产油量，确定低渗透油藏累积产油量。

13、进一步可选的实施方式，流体在基质网格中流动的连续性方程如下公式所示：

14、

15、其中，km代表基质网格的渗透率，μ代表流体粘度，x代表横轴方向，y代表纵轴方向，λ代表基质网格的拟压力梯度，φm代表基质网格的孔隙度；ct代表基质网格的综合压缩系数，pm代表基质网格的压力，t代表时间。

16、进一步可选的实施方式，流体在裂缝网格流动的连续方程如下公式所示：

17、

18、其中，l代表裂缝延伸方向，kf代表裂缝网格的渗透率，μ代表流体粘度，pf代表基质网格的压力，φf代表裂缝网格的孔隙度；cf代表裂缝网格的综合压缩系数t代表时间。

19、进一步可选的实施方式，

20、若流体从基质网格流向裂缝网格，基质网格与裂缝网格的流量交换方程如下公式所示：

21、

22、若流体从裂缝网格流向基质网格，基质网格与裂缝网格的流量交换方程如下公式所示：

23、

24、其中，qmf代表基质网格与裂缝网格间流量交换量，tmf代表基质网格与裂缝网格的传导率，i代表基质网格在横轴方向的序号，j代表基质网格在纵轴方向的序号，n代表当前时间步，n+1代表下一个时间步，λ代表基质网格的拟压力梯度，k代表嵌入到序号为(i,j)的基质网格中的裂缝网格序号；△l代表基质网格到裂缝网格的等效距离，代表序号为(i，j)的基质网格在下一个时间步的压力，代表序号为k的裂缝网格在下一个时间步的压力。

25、进一步可选的实施方式，拓扑节点的流量交换方程如下公式所示：

26、

27、其中，qff代表拓扑节点流量交换量；n代表当前时间步；n+1代表下一个时间步；代表序号为h的拓扑分支下一个时间步的压力；代表序号为v的拓扑分支下一个时间步的压力；tff代表相邻拓扑分支的传导率；序号为h和序号为v的拓扑分支通过拓扑节点相连通。

28、进一步可选的实施方式，井产量有限差分方程如下所示：

29、

30、其中，qo代表油井日产油量；kf代表与油井直连的拓扑分支的渗透率；△a代表油藏厚度；re代表油井的等效井径；rw为油井的实际直径；μ代表流体粘度；代表与油井直连的序号为u的拓扑分支下一个时间步的压力，单位兆帕mpa；pwf代表油井压力。

31、进一步可选的实施方式，对流体在基质网格中流动的连续性方程、流体在裂缝网格流动的连续性方程、基质网格与裂缝网格的流量交换方程、拓扑节点的流量交换方程、井产量方程进行有限差分计算及耦合求解，得到油井日产油量，包括：

32、对流体在基质网格中流动的连续性方程进行有限差分计算处理，得到基质网格的压力差分方程，并计算基质网格压力方程对应的雅克比矩阵方程；

33、对流体在裂缝网格流动的连续方程进行有限差分计算处理，得到裂缝网格的压力差分方程，并计算裂缝网格压力方程对应的雅克比矩阵方程；

34、对基质网格与裂缝网格的流量交换方程进行有限差分和有限体积计算处理，得到基质网格与裂缝网格发生流量交换的压力方程，并计算基质网格和裂缝网格流量交换方程对应的雅克比矩阵方程；

35、对拓扑节点的流量交换方程进行有限差分和有限体积计算处理，得到相邻拓扑分支发生流量交换的压力方程，并计算相邻拓扑分支压力方程对应的雅克比矩阵方程；

36、对井产量方程进行有限差分计算处理，得到流体从拓扑分支中流入井筒网格的井产量有限差分方程，并计算井产量有限差分方程对应的雅克比矩阵方程；

37、耦合基质网格的压力差分方程、裂缝网格的压力差分方程、基质网格与裂缝网格发生流量交换的压力方程、相邻拓扑分支发生流量交换的压力方程、流体从拓扑分支中流入井筒网格的井产量方程、基质网格的雅克比矩阵方程、裂缝网格的雅克比矩阵方程、基质网格和裂缝网格发生流量交换时的雅克比矩阵方程、相邻拓扑分支的雅克比矩阵方程、井产量有限差分方程对应的雅克比矩阵方程，利用牛顿迭代方法进行求解，得到油井日产油量。

38、进一步可选的实施方式，根据油井日产油量确定低渗透油藏累积产油量，包括：

39、根据油井的日产油量，确定油井在指定时间段的累积产油量；

40、根据油井在指定时间段的累积产油量，确定低渗透压油藏在指定时间段的产量。

41、本发明实施例提供一种低渗透油藏产量评估装置，包括：

42、数据获取模块，用于获取油井的井控区域的几何尺寸、物性数据、裂缝数据；

43、数据确定模块，用于根据井控区域的几何尺寸、物性数据、裂缝数据，确定基质网格和裂缝网格在井控区域的位置数据、基质网格的物性数据、裂缝网格的裂缝数据、裂缝拓扑结构，所述拓扑结构包括拓扑节点、拓扑分支；

44、第一方程构建模块，用于根据基质网格的物性数据和裂缝网格的裂缝数据，分别构建流体在基质网格中流动的连续性方程和流体在裂缝网格中流动的连续性方程；

45、第二方程构建模块，基于根据基质网格和裂缝网格在井控区域的位置数据确定的裂缝网格与基质网格的嵌入关系，构建基质网格与裂缝网格的流量交换方程；

46、分支确定模块，用于根据拓扑结构确定与拓扑节点直连的相邻拓扑分支及与油井直连的拓扑分支；

47、第三方程构建模块，用于基于预设的流体在所述相邻拓扑分支间的流动关系，构建拓扑节点的流量交换方程；

48、井产量方程构建模块，用于基于与油井直连的拓扑分支，构建井产量方程；

49、方程求解模块，用于对流体在基质网格中流动的连续性方程、流体在裂缝网格中流动的连续性方程、基质网格与裂缝网格的流量交换方程、拓扑节点的流量交换方程、井产量方程进行有限差分计算及耦合求解，得到油井日产油量；

50、油藏产量确模块，用于根据油井日产油量，确定低渗透油藏累积产油量。

51、本发明实施例提供一种计算机存储介质，所述计算机存储介质中存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令被处理器执行时实现上述的低渗透油藏产量评估方法。

52、本发明实施例提供一种油藏产量评估设备，其特征在于，包括：存储器、处理器及存储于存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现上述的低渗透油藏产量评估方法。

53、本发明实施例提供的上述技术方案的有益效果至少包括：

54、本发明考虑了将裂缝网格嵌入到基质网格中，以及对裂缝拓扑结构进行定量描述；在此基础上本发明对构建的流体在基质网格中流动的连续性方程、流体在裂缝网格中流动的连续性方程、基质网格与裂缝网格的流量交换方程、拓扑节点的流量交换方程、井产量方程进行有限差分计算及耦合求解，得到油井准确的日产油量。在油井准确的日产油量基础上进而得到低渗透油藏准确的累积产油量。

55、本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

56、下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。