本發(fā)明涉及于油氣田開發(fā)，尤其涉及一種頁巖油藏基質(zhì)-裂縫竄流量的確定方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、隨著高品質(zhì)油氣資源的逐步開采消耗，剩余油氣資源品質(zhì)整體降低，多為低品質(zhì)、高風(fēng)險類型的頁巖油藏。頁巖油藏在我國分布廣泛，儲量巨大，是我國下一步油氣資源重點勘探開發(fā)方向。頁巖油藏具有超低滲透率、超低孔隙度的特征，采用常規(guī)開采方法通常沒有經(jīng)濟產(chǎn)能。水平井體積壓裂技術(shù)是開發(fā)頁巖油藏主要的手段，在體積壓裂過程中，大量壓裂液被注入地層破裂巖石，形成復(fù)雜縫網(wǎng)系統(tǒng)。與常規(guī)儲層不同，由于頁巖油藏滲透率非常低，無法采用井間水驅(qū)的方式，原油一方面通過流體和巖石的彈性能量排出；另一方面，由于致察油藏孔喉細(xì)小，毛管壓力大，原油依靠毛管壓力排出。

2、在裂縫性油藏數(shù)值模擬中，一般采用雙孔介質(zhì)模型建模。對頁巖油藏而言，基質(zhì)中的毛管力很大，而裂縫中的毛管力很小，巨大的毛管力差異會導(dǎo)致基質(zhì)-裂縫間的界面效應(yīng)。在傳統(tǒng)的雙孔介質(zhì)模型竄流量計算中，并未考慮由毛管力差異帶來的基質(zhì)-裂縫間的界面效應(yīng)，從而導(dǎo)致計算結(jié)果不準(zhǔn)確。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、鑒于上述問題，提出了本發(fā)明以便提供克服上述問題或者至少部分地解決上述問題的一種頁巖油藏基質(zhì)-裂縫竄流量的確定方法及系統(tǒng)。

2、根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種頁巖油藏基質(zhì)-裂縫竄流量的確定方法，所述確定方法包括：

3、步驟s1：確定基質(zhì)-裂縫界面處的條件；

4、步驟s2：判斷計算裂縫壓力和基質(zhì)各相壓力間的相對大小關(guān)系，并確定不同的流態(tài)；

5、步驟s3：根據(jù)不同的流態(tài)，計算油水兩相竄流量。

6、可選的，所述步驟s3：根據(jù)不同的流態(tài)，計算油水兩相竄流量具體包括：

7、條件下的計算油水兩相竄流量；裂縫壓力為p(f)，基質(zhì)中水相和油相平均壓力分別為和

8、條件下，計算油水兩相竄流量；

9、條件下，計算油水兩相竄流量。

10、可選的，所述步驟s1：確定基質(zhì)-裂縫界面處的條件具體包括：

11、裂縫中的毛管力為零；

12、基質(zhì)與裂縫中的水飽和度均不為零，跨越基質(zhì)-裂縫界面時，由水相和油相壓力均連續(xù)，得到毛管力應(yīng)連續(xù)；

13、在基質(zhì)界面處的毛管力需匹配裂縫毛管力；

14、裂縫中毛管力為零，基質(zhì)毛管力在界面處也應(yīng)為零，得到基質(zhì)水飽和度在界面處為1。

15、可選的，所述步驟s2：判斷計算裂縫壓力和基質(zhì)各相壓力間的相對大小關(guān)系，并確定不同的流態(tài)具體包括：

16、第一種，流態(tài)為油水兩相均從基質(zhì)流入裂縫；

17、第二種，流態(tài)為水相從裂縫流入基質(zhì)，油相從基質(zhì)流入裂縫；

18、第三種，流態(tài)為水相從裂縫流入基質(zhì)，油相竄流量為0。

19、可選的，所述條件下的計算油水兩相竄流量具體包括：

20、油水兩相均從基質(zhì)流入裂縫，對應(yīng)于彈性能釋放；

21、基質(zhì)內(nèi)各相流動的控制方程表示為：

22、

23、當(dāng)考慮毛管力連續(xù)條件時，基質(zhì)在界面處x＝0的水飽和度為1，即s|x＝0＝1，同時在基質(zhì)裂縫界面處給定壓力p(f)；

24、在基質(zhì)中心處x＝l/2，給定油相壓力和水飽和度sx＝l/2；

25、在上式中忽略非定常項和密度的變化，則有：

26、

27、易知上式中，dp/dx>dpc/dx>0。記水油竄流量比θ＝vw/vo，則可得

28、

29、對上式從基質(zhì)界面處積到基質(zhì)中心處，有

30、

31、再由

32、

33、對(3)式中的vo式積分可得

34、

35、利用(5)式，將上式改寫為：

36、

37、其中對應(yīng)的水相飽和度在區(qū)間內(nèi)，顯然而在傳統(tǒng)模型中用來計算油相竄流量，傳統(tǒng)模型(1)式高估了油相竄流量；

38、對(3)式中的vw式積分可得

39、

40、利用(5)式，將上式改寫為：

41、

42、其中對應(yīng)的水相飽和度在區(qū)間內(nèi)，顯然

43、定義基質(zhì)表觀飽和度sapp，使得在(8)式和(10)式中近似有

44、

45、下面估計表觀飽和度sapp的值；

46、假定在(5)式中，足夠大，則有

47、

48、(10)式和(8)式相除，得

49、

50、結(jié)合(12)式，得sapp應(yīng)滿足

51、

52、易知，sapp>sx＝l/2；

53、得到基質(zhì)表觀飽和度后，按下式計算水相和油相竄流量：

54、

55、可選的，所述條件下，計算油水兩相竄流量具體包括：

56、水相從裂縫流入基質(zhì)，油相從基質(zhì)流入裂縫，這種情況對應(yīng)于滲吸；

57、由于基質(zhì)飽和度在基質(zhì)-裂縫界面處為1，將竄流量計算公式寫為

58、

59、各符號含義同前，表示水相流度取基質(zhì)水飽和度為1時的值，即

60、在這種情況下，由(16)式計算出的油相竄流量與傳統(tǒng)雙孔介質(zhì)w-r模型相同，但水相竄流量與傳統(tǒng)雙孔介質(zhì)w-r模型不同；

61、在傳統(tǒng)雙孔介質(zhì)w-r模型中，水相流度在該情況下取上游裂縫中的飽和度值，即

62、如果裂縫中水飽和度值較小時，w-r模型會大大低估水相竄流量；

63、事實上，由于毛管力差異所造成的界面效應(yīng)會導(dǎo)致基質(zhì)在其界面處的飽和度為1，水相竄流量取決于基質(zhì)中的飽和度分布，而與上游裂縫中的水飽和度值無關(guān)。

64、可選的，所述條件下，計算油水兩相竄流量具體包括：

65、水相從裂縫流入基質(zhì)，油相竄流量為0；

66、基質(zhì)界面處水相和油相流速分別為和

67、由于故在基質(zhì)界面處有又基質(zhì)飽和度在基質(zhì)-裂縫界面處為1，即

68、為一有限值，而

69、故基質(zhì)界面處水相和油相流速滿足||(vw)x→0||＞＞||(vo)x→0||，即(vo)x→0＝0；

70、利用形狀因子可將竄流量計算公式寫為

71、

72、水相流度不取上游裂縫中的值而取基質(zhì)飽和度為1時的值

73、可選的，所述故基質(zhì)界面處水相和油相流速滿足||(vw)x→0||＞＞||(vo)x→0||，即(vo)x→0＝0具體包括：

74、當(dāng)基質(zhì)中的油相和水相壓力均小于裂縫壓力時，僅水相從裂縫流入基質(zhì)，而油相不能；

75、當(dāng)裂縫中全是油時，裂縫中水飽和度為0，基質(zhì)界面處水飽和度為1的結(jié)論不成立，油相從裂縫進入基質(zhì)；

76、裂縫中的水全部進入基質(zhì)后，裂縫中的油才會開始進入基質(zhì)。

77、可選的，所述傳統(tǒng)模型的竄流量計算公式如下

78、

79、其中，qw和qo分別為單位體積水相和油相竄流量；σ為形狀因子；k(m)為基質(zhì)滲透率；水相流度和油相流度取基質(zhì)平均值，即為基質(zhì)平均水飽和度；p(f)為裂縫壓力；和分別為基質(zhì)中的水相和油相平均壓力；

80、由于在基質(zhì)-裂縫界面處，水飽和度是1，所述傳統(tǒng)模型會低估水相流量而高估油相流量。

81、本發(fā)明還提供了一種頁巖油藏基質(zhì)-裂縫竄流量的確定系統(tǒng)，應(yīng)用上述所述的一種頁巖油藏基質(zhì)-裂縫竄流量的確定方法，所述確定系統(tǒng)包括：

82、條件確定模塊，用于確定基質(zhì)-裂縫界面處的條件；

83、流態(tài)確定模塊，用于判斷計算裂縫壓力和基質(zhì)各相壓力間的相對大小關(guān)系，并確定不同的流態(tài)；

84、流量計算模塊，用于根據(jù)不同的流態(tài)，計算油水兩相竄流量。

85、本發(fā)明提供的一種頁巖油藏基質(zhì)-裂縫竄流量的確定方法及系統(tǒng)，所述確定方法包括：步驟s1：確定基質(zhì)-裂縫界面處的條件；步驟s2：判斷計算裂縫壓力和基質(zhì)各相壓力間的相對大小關(guān)系，并確定不同的流態(tài)；步驟s3：根據(jù)不同的流態(tài)，計算油水兩相竄流量。提高頁巖油藏數(shù)值模擬的精度和可靠性。

86、上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，而可依照說明書的內(nèi)容予以實施，并且為了讓本發(fā)明的上述和其它目的、特征和優(yōu)點能夠更明顯易懂，以下特舉本發(fā)明的具體實施方式。