CN107169227B - 一种分段压裂水平井的粗网格模拟方法及系统 - Google Patents

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    • E21B43/00—Methods or apparatus for obtaining oil, gas, water, soluble or meltable materials or a slurry of minerals from wells
    • E21B43/25—Methods for stimulating production
    • E21B43/26—Methods for stimulating production by forming crevices or fractures

Abstract

本发明公开了一种分段压裂水平井的粗网格模拟方法及系统。该方法包括：获取油藏模型；根据所述油藏模型确定多个裂缝信息；根据所述油藏模型采用边界元法计算所述油藏模型的稳态渗流方程的半解析解矩阵组；根据所述油藏模型建立笛卡尔网格；根据所述半解析解矩阵组计算所述含有裂缝‑基质的网格的裂缝‑基质传导率、含有井筒的网格的井指数以及相邻网格之间的相邻网格传导率；将所述裂缝‑基质传导率、所述井指数和所述相邻网格传导率输入到油藏数值模拟器中，输出得到油气藏信息；所述油气藏信息包括压力、饱和度、产量。采用本发明的模拟方法及系统能够对油藏地划分粗网格减少计算量的同时，提高模拟结果的计算精度。

Description

一种分段压裂水平井的粗网格模拟方法及系统
技术领域
本发明涉及分段压裂水平井领域，特别是涉及一种分段压裂水平井的粗网格模拟方法及系统。
背景技术
在页岩气，致密油，低渗透等油气藏的开采过程中，通常会用到分段压裂的水平井，在水平井的而周围，存在着许多人工压裂裂缝，这些裂缝的渗透能力是基岩远大于基岩渗透率，由于裂缝开度很小而面积较大，造成了网格划分困难。
目前常规的数值模拟方法主要有两种：一种是在近井和近裂缝区域划分精细的网格，网格尺度和裂缝宽度相当，每个网格赋予相对应的孔隙度和渗透率值，再输入相应的流体性质参数，在油藏数值模拟器中模拟。但是划分精细网格的方式，裂缝划分网格面积较小，而周围划分网格面积较大，相邻两个网格之间的渗透率差值很大，会导致网格间传导率计算的不准确，从而会导致传导率的计算精度低；而且非常多的网格数量，使得计算量巨大，降低计算效率。
第二种方式是划分常规的粗网格，那么在近井区域，一个网格中可能会既包括裂缝也包括基质，利用平均网格的方式对该网格进行划分，以求出一个等效渗透率和等效孔隙度值，再输入相应的流体性质参数，在油藏数值模拟器中模拟。但是这种方式来平均计算网格的渗透率时，基质渗透率的占重比例远远大于裂缝渗透率的占重比例，这样求出来的等效渗透率和等效孔隙度忽略了太多信息，不能反映实际的情况，比如说裂缝的大小、形状、走向等等，使计算结果不精确。
在油藏数值模拟过程中，对分段压裂水平井的生产动态进行数值模拟时，由于水平井周围有很多压裂裂缝，这些裂缝开度很小，面积又很大，网格划分困难，划分精细网格计算量大，效率低，计算结果不准确；划分为粗网格又不能反映实际情况，计算结果也不精准。现有技术中，粗网格计算量低但计算精度不高，在近井和近裂缝的网格划分得比较细小时，才有比较精确的结果，但是计算量大，效率低。
发明内容
本发明的目的是提供一种分段压裂水平井的粗网格模拟方法及系统，以解决对油藏地划分精细网格时计算量大，效率低，对油藏地划分粗网格时计算不精确的问题。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
一种分段压裂水平井的粗网格模拟方法，包括：
获取油藏模型；
根据所述油藏模型确定多个裂缝信息；所述裂缝信息包括裂缝的长度、宽度和裂缝位置；
根据所述油藏模型采用边界元法计算所述油藏模型的稳态渗流方程的半解析解矩阵组；所述稳态渗流方程为地层压力达到稳定，不再变化的状态下的渗流方程；所述半解析解矩阵组是由压力半解析解和流量半解析解构成的矩阵组；
根据所述油藏模型建立笛卡尔网格；所述笛卡尔网格包括含有裂缝的网格、含有基质的网格、含有井筒的网格；
根据所述半解析解矩阵组计算所述含有裂缝-基质的网格的裂缝-基质传导率、含有井筒的网格的井指数以及相邻网格之间的相邻网格传导率；所述裂缝-基质传导率表示为在某个含有裂缝的网格中，从基岩流入裂缝的流量与所述第一压力差的比值；所述第一压力差为裂缝所在网格和基岩所在网格的压力差；所述井指数表示为流经井筒的流量与第二压力差的比值；所述第二压力差为井所在网格压力和井底的压力差；所述相邻网格传导率表示为两个相邻网格之间流经两个相邻网格交界面处的流量与第三压力差的比值；所述第三压力差为两个相邻网格之间的压力差；
将所述裂缝-基质传导率、所述井指数和所述相邻网格传导率输入到油藏数值模拟器中，输出得到油气藏信息；所述油气藏信息包括压力、饱和度、产量。
可选的，所述根据所述半解析解矩阵组计算所述含有裂缝-基质的网格的裂缝-基质传导率、含有井筒的网格的井指数以及相邻网格之间的相邻网格传导率，具体包括：
获取稳态下含有基质的网格的第一平均压力；
获取稳态下所述含有裂缝的网格的第二平均压力；
获取稳态下从所述含有基质的网格流入所述含有裂缝的网格的第一流量；
根据所述第一平均压力、所述第二平均压力和所述第一流量计算所述裂缝-基质传导率。
可选的，所述根据所述半解析解矩阵组计算所述含有裂缝-基质的网格的裂缝-基质传导率、含有井筒的网格的井指数以及相邻网格之间的相邻网格传导率，具体包括：
获取稳态下的与含有井筒网格的相邻网格的第三平均压力；
获取稳态下含有井筒的网格的第四平均压力；
获取所述相邻网格流入所述含有井筒的网格的第二流量；
根据所述第三平均压力、所述第四平均压力以及所述第二流量计算所述井指数。
可选的，所述根据所述半解析解矩阵组计算所述含有裂缝-基质的网格的裂缝-基质传导率、含有井筒的网格的井指数以及相邻网格之间的相邻网格传导率，具体包括：
获取任意两个相邻网格交界处的渗透率；所述两个相邻网格用第一网格和第二网格表示；
计算所述第一网格的中心点与所述交界处的第一传导率；
计算所述第二网格的中心点与所述交界处的第二传导率；
根据所述渗透率、所述第一传导率和所述第二传导率计算所述第一网格和第二网格之间的相邻网格传导率。
可选的，所述获取任意两个相邻网格交界处的渗透率，具体包括：
获取第一网格的第一渗透率；
获取第二网格的第二渗透率；
根据所述第一传导率计算所述第一网格到所述交界处的第一距离权函数；
根据所述第二传导率计算所述第一网格到所述交界处的第二距离权函数；
根据所述第一渗透率、第二渗透率、第一距离权函数以及第二距离权函数计算所述两个相邻网格交界处的渗透率。
一种分段压裂水平井的粗网格模拟系统，包括：
模型获取模块，用于获取油藏模型；
裂缝信息确定模块，用于根据所述油藏模型确定多个裂缝信息；所述裂缝信息包括裂缝的长度、宽度和裂缝位置；
半解析解矩阵组计算模块，用于根据所述油藏模型采用边界元法计算所述油藏模型的稳态渗流方程的半解析解矩阵组；所述稳态渗流方程为地层压力达到稳定，不再变化的状态下的渗流方程；所述半解析解矩阵组是由压力半解析解和流量半解析解构成的矩阵组；
笛卡尔网格建立模块，用于根据所述油藏模型建立笛卡尔网格；所述笛卡尔网格包括含有裂缝的网格、含有基质的网格、含有井筒的网格；
传导率计算模块，用于根据所述半解析解矩阵组计算所述含有裂缝-基质的网格的裂缝-基质传导率、含有井筒的网格的井指数以及相邻网格之间的相邻网格传导率；所述裂缝-基质传导率表示为在某个含有裂缝的网格中，从基岩流入裂缝的流量与所述第一压力差的比值；所述第一压力差为裂缝所在网格和基岩所在网格的压力差；所述井指数表示为流经井筒的流量与第二压力差的比值；所述第二压力差为井所在网格压力和井底的压力差；所述相邻网格传导率表示为两个相邻网格之间流经两个相邻网格交界面处的流量与第三压力差的比值；所述第三压力差为两个相邻网格之间的压力差；
油气藏信息输出模块，用于将所述裂缝-基质传导率、所述井指数和所述相邻网格传导率输入到油藏数值模拟器中，输出得到油气藏信息；所述油气藏信息包括压力、饱和度、产量。
可选的，所述传导率计算模块，具体包括：
第一平均压力获取单元，用于获取稳态下含有基质的网格的第一平均压力；
第二平均压力获取单元，用于获取稳态下所述含有裂缝的网格的第二平均压力；
第一流量获取单元，用于获取稳态下从所述含有基质的网格流入所述含有裂缝的网格的第一流量；
裂缝-基质传导率计算单元，用于根据所述第一平均压力、所述第二平均压力和所述第一流量计算所述裂缝-基质传导率。
可选的，所述传导率计算模块，具体包括：
第三平均压力获取单元，用于获取稳态下的与含有井筒网格的相邻网格的第三平均压力；
第四平均压力获取单元，用于获取稳态下含有井筒的网格的第四平均压力；
第二流量获取单元，用于获取所述相邻网格流入所述含有井筒的网格的第二流量；
井指数计算单元，用于根据所述第三平均压力、所述第四平均压力以及所述第二流量计算所述井指数。
可选的，所述传导率计算模块，具体包括：
渗透率获取单元，用于获取任意两个相邻网格交界处的渗透率；所述两个相邻网格用第一网格和第二网格表示；
第一传导率计算单元，用于计算所述第一网格的中心点与所述交界处的第一传导率；
第二传导率计算单元，用于计算所述第二网格的中心点与所述交界处的第二传导率；
相邻网格传导率计算单元，用于根据所述渗透率、所述第一传导率和所述第二传导率计算所述第一网格和第二网格之间的相邻网格传导率。
可选的，所述渗透率获取单元，具体包括：
第一渗透率获取子单元，用于获取第一网格的第一渗透率；
第二渗透率获取子单元，用于获取第二网格的第二渗透率；
第一距离权函数计算子单元，用于根据所述第一传导率计算所述第一网格到所述交界处的第一距离权函数；
第二距离权函数计算子单元，用于根据所述第二传导率计算所述第一网格到所述交界处的第二距离权函数；
渗透率获取子单元，用于根据所述第一渗透率、第二渗透率、第一距离权函数以及第二距离权函数计算所述两个相邻网格交界处的渗透率。
根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：现有技术中裂缝于裂缝面平行方向上的渗透率和垂直方向上的渗透率是不一样的，一般测的是裂缝面平行方向上的渗透率，但如果要计算裂缝和基质之间的传导率，需要用到的是裂缝面垂直方向的渗透率，但是裂缝面垂直方向上的渗透率是测量不到的，所以现有技术中直接用裂缝面平行方向上的渗透率替代，因此，对于含有裂缝的网格，由于裂缝面的法向上的渗透率无法测量，从而导致了计算精度不准确的问题。本发明利用半解析解矩阵组分别计算裂缝--基质传导率以及井指数，只需要根据压力以及流量即可计算得到，无需再测量裂缝面的法向上的渗透率，从而避免了现有技术中测量不准确的问题，提高了计算精度；又由于半解析解本身具有计算量小，精确度高的特点，从而进一步提高了本发明的模拟结果的计算精度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例粗网格模拟方法流程图；
图2为本发明实施例稳态求解模型示意图；
图3为本发明实施例常量单元局部坐标建立图；
图4为本发明实施例粗网格模拟系统结构图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是提供一种分段压裂水平井的粗网格模拟方法及系统，能够对油藏地划分粗网格减少计算量的同时，提高模拟结果的计算精度。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1为本发明实施例粗网格模拟方法流程图，如图1所示，一种分段压裂水平井的粗网格模拟方法，包括：
步骤101：获取油藏模型；
步骤102：确定多个裂缝信息；根据步骤101中的油藏模型确定多个裂缝信息，所述裂缝信息包括裂缝的长度、宽度和裂缝位置；
步骤103：根据所述油藏模型采用边界元法计算所述油藏模型的稳态渗流方程的半解析解矩阵组；所述稳态渗流方程为地层压力达到稳定，不再变化的状态下的渗流方程；所述半解析解矩阵组是由压力半解析解和流量半解析解构成的矩阵组；
图2为本发明实施例稳态求解模型示意图，如图2所示，正中心有一口井，裂缝的边界为Γf，裂缝半长Xf，缝宽w；均质地层中稳态流动方程(Laplace方程)如下：
裂缝的边界条件可以有两类，如果是定压边界则如下：
PS(x)＝Pf x＝(x1,x2)∈Γf (2)
定流量边界如下：
在边界元方法中，对于Laplace方程，区域内任意一点i的压力表达式如下：
Pi＝∫ΓωP*dΓ (4)
任一点i处的压力对法线方向上的导数为
当点i在边界上，由于产生了奇异性，对于光滑边界，上式改写为
其中，P*表示点i处点源产生的基本解，对于二维问题有：
其中r表i点到裂缝任意一点的距离矢量。
对边界进行离散化处理，只对边界区域进行离散化的单元剖分，剖分成N个常量单元，每个单元用j表示，每个单元的中心为一个节点，单元上P和为常量且等于单元中心节点的值。令单元j两端的坐标分别为：(xj1，yj1)和(xj2，yj2)，节点i的坐标为(xi，yi)
对于公式(4)和公式(5)其离散化的表达式为：
将上述的积分项分别记做Gij和并设即：
因此公式(8)和(9)可以写成：
求解Gij和的值
(1)求解对角线元素和Gii的值
由于点i到单元i上任意点的矢径与包含点i的单元重合，与单元的法线方向正交，从而对于Gii有：
采用局部坐标系ξ，图3为本发明实施例常量单元局部坐标建立图，如图3所示，|r1|＝|r2|以及r＝ξ|r1|，可知，
(1)求解非对角线元素和Gij的值
首先求Gij
其中，
因此，公式(15)可以写成：
当单元j位于裂缝两端面时：
其中Xf表示裂缝半长，当单元j位于裂缝左端面时取正，位于裂缝右端面时取负。
取局部坐标系ξ，令yj＝aξ+b，其中，
当单元j不位于裂缝两端面时：
其中表示的是裂缝开度的一半，当单元j位于裂缝的上半沿时取负，位于下半沿时取正。
同样取局部坐标系ξ，令yj＝aξ+b其中
求
其中，D表示点k到单元Γj的垂直距离，当矢径与单元Γj上的法向量夹角为锐角时，D为正，为锐角时D为负。
采用Gauss积分公式，求出和Gij的值。
考虑N个单元和所有N个节点，公式(11)和(12)可以分别写成：
[P]＝[ω][G] (19)
[Q]＝[ω][H] (20)
其中[P]＝[P1 P2 P3 ... PN]T，[Q]＝[Q1 Q2 Q3 ... QN]T为N阶矩阵，[G]和[H]为N×N阶矩阵，元素分别为Gij和Hij(i,j＝1,2,3...N)。Hij可由得到，表达式如下：
只要给定适当的边界条件，就可以求解出压力半解析解组成的矩阵[P]和流量半解析解组成的矩阵[Q]。
对于无限导流能力裂缝来说，压力在裂缝边界上处处相等P＝C，公式(21)可以写成：
均匀流量边界条件时，
由此可以求出ω＝[ω(y1) ω(y2) ω(y3) ... ω(yM)]T；当势函数ω求解出来后，代回公式(4)和(6)便可以求出压力和流量。
步骤104：根据所述油藏模型建立笛卡尔网格；所述笛卡尔网格包括含有裂缝的网格、含有基质的网格、含有井筒的网格；
步骤105：根据所述半解析解矩阵组计算相邻两个网格之间的传导率，其中包括：含有裂缝-基质的网格的裂缝-基质传导率、含有井筒的网格的井指数以及相邻网格之间的相邻网格传导率；所述裂缝-基质传导率表示为在某个含有裂缝的网格中，从基岩流入裂缝的流量与所述第一压力差的比值；所述第一压力差为裂缝所在网格和基岩所在网格的压力差；所述井指数表示为流经井筒的流量与第二压力差的比值；所述第二压力差为井所在网格压力和井底的压力差；所述相邻网格传导率表示为两个相邻网格之间流经两个相邻网格交界面处的流量与第三压力差的比值；所述第三压力差为两个相邻网格之间的压力差；
步骤106：将相邻两个网格之间的传导率输入到油藏数值模拟器中，输出得到油气藏信息；所述油气藏信息包括压力、饱和度、产量；
将相邻两个网格之间的传导率输入到油藏数值模拟器中，求解渗流模型，计算油气藏信息，其中，渗流模型包括：质量守恒方程和达西渗流方程。
采用控制体积法求解渗流模型，质量守恒方程的积分形式如下：
其中，ρ为流体密度；v为渗流速度；n为面的单位外法线向量，因此上式左端项面积分中的负号表示流入；qm为源汇项(qm>0为源项，即注入为正)表示单位时间单位体积内增加的物质量；φ为多孔介质孔隙度。
达西渗流方程如下：
其中，k为多孔介质的渗透率张量；μ为流体粘度；p为流体压力；D为深度；g为重力加速度常数，为拉普拉斯算子。
将质量守恒方程和达西渗流方程结合写成差分形式，采用全隐式求解：
其中，下角标i和j分别表示网格i和网格j,ηi表示所有和网格i相邻的网格；上角标n表示时间步,Δt表示时间步间隔，ρ为流体密度，φ为岩石孔隙度，V表示控制体单元体体积，λ表示流度，λ＝ρ/μ，n表示时间步，表示在第n+1时间步在网格i内的源汇项，当i表示的是是井筒所在的网格时，其中pi表示井筒网格压力，pw表示井底压力；当i表示的是含有裂缝的网格时，其中pf表示的是裂缝压力，其他情况下Tij为两相邻网格之间的传导率，Φ为流动势，第n+1时间步网格i的流动势的定义如下：
Di为单元i中心点的深度。
将全隐式求解方程写成残差形式，构造雅克比矩阵，用牛顿-拉夫森迭代法迭代求解，就可以模拟出任意时刻任意位置处油藏中的压力和流量、井筒油气产量，从而与指导油田开发方案的设计和调整。
在实际应用中，步骤105，具体包括：获取稳态下含有基质的网格的第一平均压力；获取稳态下所述含有裂缝的网格的第二平均压力；获取稳态下从所述含有基质的网格流入所述含有裂缝的网格的第一流量；根据所述第一平均压力、所述第二平均压力和所述第一流量计算所述裂缝-基质传导率；根据步骤103中的求解结果，计算裂缝-基质传导率：
利用
其中，Tmf表示裂缝-基质传导率，Ps表示稳态下所有的网格平均压力，表示稳态下所包含的裂缝的网格的平均压力，表示稳态下从含有基质的网格流入所述含有裂缝的网格的流量。
在实际应用中，步骤105，所述根据所述半解析解矩阵组计算所述含有裂缝-基质的网格的裂缝-基质传导率、含有井筒的网格的井指数以及相邻网格之间的相邻网格传导率，具体包括：获取稳态下的与含有井筒网格的相邻网格的第三平均压力；获取稳态下含有井筒的网格的第四平均压力；获取所述相邻网格流入所述含有井筒的网格的第二流量；根据所述第三平均压力、所述第四平均压力以及所述第二流量计算所述井指数；
利用计算井指数，其中，PI表示井指数，表示稳态下含有井筒的井底压力，为稳态下从相邻网格流入所述含有井筒的网格的流量。
在实际应用中，步骤105，具体包括：获取任意两个相邻网格交界处的渗透率；所述两个相邻网格用第一网格和第二网格表示；计算所述第一网格的中心点与所述交界处的第一传导率；计算所述第二网格的中心点与所述交界处的第二传导率；根据所述渗透率、所述第一传导率和所述第二传导率计算所述第一网格和第二网格之间的相邻网格传导率；
其中，Tij+1/2为相邻网格传导率，kij+1/2为交界面处的渗透率，Aij+1/2为交界面的面积，所述渗透率的具体计算方式为：获取第一网格的第一渗透率；获取第二网格的第二渗透率；根据所述第一传导率计算所述第一网格到所述交界处的第一距离权函数；根据所述第二传导率计算所述第一网格到所述交界处的第二距离权函数；根据所述第一渗透率、第二渗透率、第一距离权函数以及第二距离权函数计算所述两个相邻网格交界处的渗透率；利用系数wi和wj称为距离权函数：
di表示为第一网格的中心点与所述交界处的第一传导率，dj所述第二网格的中心点与所述交界处的第二传导率。
本发明采用嵌入式的离散裂缝求解方式(即边界元法求解)，求出裂缝存在下稳态流动的半解析解，来获取准确的裂缝基质传导率以及井指数，增加了计算结果的准确度；边界元法允许了较粗网格的划分，使得网格的大小和形状不再受裂缝的大小形状和走向的影响，即使在粗网格的时候也能保证很好的精度，提高了计算效率。裂缝基质传导率和井指数都是由解析解求出的，比现有的计算方法要准确。现有的计算方法只有在近井和近裂缝的网格划分得比较细小时，才有比较精确的结果。而本发明可以在近井和近裂缝区域划分粗网格时就能获得准确的结果，通过减少网格数量来提高计算的效率同时确保了计算的精度。
本发明还公开了一种分段压裂水平井的粗网格模拟系统，图4为本发明实施例粗网格模拟系统结构图，如图4所示，该模拟系统包括：
模型获取模块401，用于获取油藏模型；
裂缝信息确定模块402，用于根据所述油藏模型确定多个裂缝信息；所述裂缝信息包括裂缝的长度、宽度和裂缝位置；
半解析解矩阵组计算模块403，用于根据所述油藏模型采用边界元法计算所述油藏模型的稳态渗流方程的半解析解矩阵组；所述稳态渗流方程为地层压力达到稳定，不再变化的状态下的渗流方程；所述半解析解矩阵组是由压力半解析解和流量半解析解构成的矩阵组；
笛卡尔网格建立模块404，用于根据所述油藏模型建立笛卡尔网格；所述笛卡尔网格包括含有裂缝的网格、含有基质的网格、含有井筒的网格；
传导率计算模块405，用于根据所述半解析解矩阵组计算所述含有裂缝-基质的网格的裂缝-基质传导率、含有井筒的网格的井指数以及相邻网格之间的相邻网格传导率；所述裂缝-基质传导率表示为在某个含有裂缝的网格中，从基岩流入裂缝的流量与所述第一压力差的比值；所述第一压力差为裂缝所在网格和基岩所在网格的压力差；所述井指数表示为流经井筒的流量与第二压力差的比值；所述第二压力差为井所在网格压力和井底的压力差；所述相邻网格传导率表示为两个相邻网格之间流经两个相邻网格交界面处的流量与第三压力差的比值；所述第三压力差为两个相邻网格之间的压力差；
油气藏信息输出模块406，用于将所述裂缝-基质传导率、所述井指数和所述相邻网格传导率输入到油藏数值模拟器中，输出得到油气藏信息；所述油气藏信息包括压力、饱和度、产量。
在实际应用中，传导率计算模块405具体包括：
第一平均压力获取单元，用于获取稳态下含有基质的网格的第一平均压力；
第二平均压力获取单元，用于获取稳态下所述含有裂缝的网格的第二平均压力；
第一流量获取单元，用于获取稳态下从所述含有基质的网格流入所述含有裂缝的网格的第一流量；
裂缝-基质传导率计算单元，用于根据所述第一平均压力、所述第二平均压力和所述第一流量计算所述裂缝-基质传导率。
在实际应用中，传导率计算模块405具体包括：
第三平均压力获取单元，用于获取稳态下的与含有井筒网格的相邻网格的第三平均压力；
第四平均压力获取单元，用于获取稳态下含有井筒的网格的第四平均压力；
第二流量获取单元，用于获取所述相邻网格流入所述含有井筒的网格的第二流量；
井指数计算单元，用于根据所述第三平均压力、所述第四平均压力以及所述第二流量计算所述井指数。
在实际应用中，传导率计算模块405具体包括：
渗透率获取单元，用于获取任意两个相邻网格交界处的渗透率；所述两个相邻网格用第一网格和第二网格表示；
第一传导率计算单元，用于计算所述第一网格的中心点与所述交界处的第一传导率；
第二传导率计算单元，用于计算所述第二网格的中心点与所述交界处的第二传导率；
相邻网格传导率计算单元，用于根据所述渗透率、所述第一传导率和所述第二传导率计算所述第一网格和第二网格之间的相邻网格传导率。
在实际应用中，所述渗透率获取单元，具体包括：
第一渗透率获取子单元，用于获取第一网格的第一渗透率；
第二渗透率获取子单元，用于获取第二网格的第二渗透率；
第一距离权函数计算子单元，用于根据所述第一传导率计算所述第一网格到所述交界处的第一距离权函数；
第二距离权函数计算子单元，用于根据所述第二传导率计算所述第一网格到所述交界处的第二距离权函数；
渗透率获取子单元，用于根据所述第一渗透率、第二渗透率、第一距离权函数以及第二距离权函数计算所述两个相邻网格交界处的渗透率。
采用本发明的分段压裂水平井的粗网格模拟系统，能够在近井和近裂缝区域划分粗网格时就能获得准确的结果，通过减少网格数量来提高计算的效率同时确保了计算的精度。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种分段压裂水平井的粗网格模拟方法，其特征在于，包括：
获取油藏模型；
根据所述油藏模型确定多个裂缝信息；所述裂缝信息包括裂缝的长度、宽度和裂缝位置；
根据所述油藏模型采用边界元法计算所述油藏模型的稳态渗流方程的半解析解矩阵组；所述稳态渗流方程为地层压力达到稳定，不再变化的状态下的渗流方程；所述半解析解矩阵组是由压力半解析解和流量半解析解构成的矩阵组；
根据所述油藏模型建立笛卡尔网格；所述笛卡尔网格包括含有裂缝的网格、含有基质的网格、含有井筒的网格；
根据所述半解析解矩阵组计算所述含有裂缝-基质的网格的裂缝-基质传导率、含有井筒的网格的井指数以及相邻网格之间的相邻网格传导率；所述裂缝-基质传导率表示为在某个含有裂缝的网格中，从基质流入裂缝的流量与第一压力差的比值；所述第一压力差为裂缝所在网格和基质所在网格的压力差；所述井指数表示为流经井筒的流量与第二压力差的比值；所述第二压力差为井所在网格压力和井底的压力差；所述相邻网格传导率表示为两个相邻网格之间流经两个相邻网格交界面处的流量与第三压力差的比值；所述第三压力差为两个相邻网格之间的压力差；
将所述裂缝-基质传导率、所述井指数和所述相邻网格传导率输入到油藏数值模拟器中，输出得到油气藏信息；所述油气藏信息包括压力、饱和度、产量。
2.根据权利要求1的所述粗网格模拟方法，其特征在于，所述根据所述半解析解矩阵组计算所述含有裂缝-基质的网格的裂缝-基质传导率、含有井筒的网格的井指数以及相邻网格之间的相邻网格传导率，具体包括：
获取稳态下含有基质的网格的第一平均压力；
获取稳态下所述含有裂缝的网格的第二平均压力；
获取稳态下从所述含有基质的网格流入所述含有裂缝的网格的第一流量；
根据所述第一平均压力、所述第二平均压力和所述第一流量计算所述裂缝-基质传导率。
3.根据权利要求1的所述粗网格模拟方法，其特征在于，所述根据所述半解析解矩阵组计算所述含有裂缝-基质的网格的裂缝-基质传导率、含有井筒的网格的井指数以及相邻网格之间的相邻网格传导率，具体包括：
获取稳态下的含有井筒网格的相邻网格的第三平均压力；
获取稳态下含有井筒的网格的第四平均压力；
获取所述含有井筒网格的相邻网格流入所述含有井筒的网格的第二流量；
根据所述第三平均压力、所述第四平均压力以及所述第二流量计算所述井指数。
4.根据权利要求1的所述粗网格模拟方法，其特征在于，所述根据所述半解析解矩阵组计算所述含有裂缝-基质的网格的裂缝-基质传导率、含有井筒的网格的井指数以及相邻网格之间的相邻网格传导率，具体包括：
获取任意两个相邻网格交界处的渗透率；所述两个相邻网格用第一网格和第二网格表示；
计算所述第一网格的中心点与所述交界处的第一传导率；
计算所述第二网格的中心点与所述交界处的第二传导率；
根据所述渗透率、所述第一传导率和所述第二传导率计算所述第一网格和第二网格之间的相邻网格传导率。
5.根据权利要求4的所述粗网格模拟方法，其特征在于，所述获取任意两个相邻网格交界处的渗透率，具体包括：
获取第一网格的第一渗透率；
获取第二网格的第二渗透率；
根据所述第一传导率计算所述第一网格到所述交界处的第一距离权函数；
根据所述第二传导率计算所述第一网格到所述交界处的第二距离权函数；
根据所述第一渗透率、第二渗透率、第一距离权函数以及第二距离权函数计算所述两个相邻网格交界处的渗透率。
6.一种分段压裂水平井的粗网格模拟系统，其特征在于，包括：
模型获取模块，用于获取油藏模型；
裂缝信息确定模块，用于根据所述油藏模型确定多个裂缝信息；所述裂缝信息包括裂缝的长度、宽度和裂缝位置；
半解析解矩阵组计算模块，用于根据所述油藏模型采用边界元法计算所述油藏模型的稳态渗流方程的半解析解矩阵组；所述稳态渗流方程为地层压力达到稳定，不再变化的状态下的渗流方程；所述半解析解矩阵组是由压力半解析解和流量半解析解构成的矩阵组；
笛卡尔网格建立模块，用于根据所述油藏模型建立笛卡尔网格；所述笛卡尔网格包括含有裂缝的网格、含有基质的网格、含有井筒的网格；
传导率计算模块，用于根据所述半解析解矩阵组计算所述含有裂缝-基质的网格的裂缝-基质传导率、含有井筒的网格的井指数以及相邻网格之间的相邻网格传导率；所述裂缝-基质传导率表示为在某个含有裂缝的网格中，从基质流入裂缝的流量与第一压力差的比值；所述第一压力差为裂缝所在网格和基质所在网格的压力差；所述井指数表示为流经井筒的流量与第二压力差的比值；所述第二压力差为井所在网格压力和井底的压力差；所述相邻网格传导率表示为两个相邻网格之间流经两个相邻网格交界面处的流量与第三压力差的比值；所述第三压力差为两个相邻网格之间的压力差；
油气藏信息输出模块，用于将所述裂缝-基质传导率、所述井指数和所述相邻网格传导率输入到油藏数值模拟器中，输出得到油气藏信息；所述油气藏信息包括压力、饱和度、产量。
7.根据权利要求6的所述粗网格模拟系统，其特征在于，所述传导率计算模块，具体包括：
第一平均压力获取单元，用于获取稳态下含有基质的网格的第一平均压力；
第二平均压力获取单元，用于获取稳态下所述含有裂缝的网格的第二平均压力；
第一流量获取单元，用于获取稳态下从所述含有基质的网格流入所述含有裂缝的网格的第一流量；
裂缝-基质传导率计算单元，用于根据所述第一平均压力、所述第二平均压力和所述第一流量计算所述裂缝-基质传导率。
8.根据权利要求6的所述粗网格模拟系统，其特征在于，所述传导率计算模块，具体包括：
第三平均压力获取单元，用于获取稳态下的含有井筒网格的相邻网格的第三平均压力；
第四平均压力获取单元，用于获取稳态下含有井筒的网格的第四平均压力；
第二流量获取单元，用于获取所述含有井筒网格的相邻网格流入所述含有井筒的网格的第二流量；
井指数计算单元，用于根据所述第三平均压力、所述第四平均压力以及所述第二流量计算所述井指数。
9.根据权利要求6的所述粗网格模拟系统，其特征在于，所述传导率计算模块，具体包括：
渗透率获取单元，用于获取任意两个相邻网格交界处的渗透率；所述两个相邻网格用第一网格和第二网格表示；
第一传导率计算单元，用于计算所述第一网格的中心点与所述交界处的第一传导率；
第二传导率计算单元，用于计算所述第二网格的中心点与所述交界处的第二传导率；
相邻网格传导率计算单元，用于根据所述渗透率、所述第一传导率和所述第二传导率计算所述第一网格和第二网格之间的相邻网格传导率。
10.根据权利要求9的所述粗网格模拟系统，其特征在于，所述渗透率获取单元，具体包括：
第一渗透率获取子单元，用于获取第一网格的第一渗透率；
第二渗透率获取子单元，用于获取第二网格的第二渗透率；
第一距离权函数计算子单元，用于根据所述第一传导率计算所述第一网格到所述交界处的第一距离权函数；
第二距离权函数计算子单元，用于根据所述第二传导率计算所述第一网格到所述交界处的第二距离权函数；
渗透率获取子单元，用于根据所述第一渗透率、第二渗透率、第一距离权函数以及第二距离权函数计算所述两个相邻网格交界处的渗透率。
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