CN110308495B - 地下储层单元线流动数据处理方法及装置 - Google Patents

Abstract

本说明书实施例公开了一种地下储层单元线流动数据处理方法及装置，所述方法包括对目标储层的裂缝以及地层进行有限体积剖分处理，获得裂缝单元与地层子区域的空间信息；根据所述空间信息利用一维线性流分析方法确定地层流动计算模型；根据所述空间信息利用有限体积法确定裂缝流动计算模型；基于确定的流量在裂缝面上的连续性条件，对所述地层流动计算模型与裂缝流动计算模型进行联动计算，获得所述目标储层的压力数据。利用本说明书各实施例，可以准确高效的模拟出裂缝影响下不同生产时刻的地层压力分布，提高对储层开发认识的准确性。

Description

地下储层单元线流动数据处理方法及装置

技术领域

本发明涉及油气藏渗流技术领域，特别地，涉及一种地下储层单元线流动数据处理方法及装置。

背景技术

裂缝是地下储层中的一个重要地质特征，例如对于裂缝性碳酸盐岩储层、经体积压裂改造后的致密储层，裂缝均规模发育并复杂分布，裂缝-地层间的互流动作用强烈。地层-裂缝间的互流动模拟计算的精度，是精细地模拟流体在此类储层中流动的关键因素，直接影响对油藏开发认识的准确性。

目前，确定裂缝-地层互流动特征的方法主要有三大类：解析解方法、半解析方法和数值模拟方法。传统的解析解方法往往只能模拟裂缝规则展布，且限制了地层到裂缝流动为一维流动，复杂裂缝展布及缝间干扰均无法考虑。半解析解方法中实空间源函数及叠加原理的引入，给流动模拟带来了巨大计算量。数值模拟方法由于对地层与裂缝流动空间进行全区域离散，裂缝发育强度大引起的网格数量急剧上升导致计算效率大幅降低，同时早期流动模拟将严重受到网格系统的制约。因此，目前亟需一种可以更加准确高效的确定裂缝-地层互流动特征的方法。

发明内容

本说明书实施例的目的在于提供一种地下储层单元线流动数据处理方法及装置，可以准确高效的模拟出裂缝影响下不同生产时刻的地层压力分布，提高对储层开发认识的准确性。

本说明书提供一种地下储层单元线流动数据处理方法及装置是包括如下方式实现的：

对目标储层的裂缝以及地层进行有限体积剖分处理，获得裂缝单元与地层子区域的空间信息；

根据所述空间信息利用一维线性流分析方法确定地层流动计算模型；

根据所述空间信息利用有限体积法确定裂缝流动计算模型；

基于确定的流量在裂缝面上的连续性条件，对所述地层流动计算模型与裂缝流动计算模型进行联动计算，获得所述目标储层的压力数据。

本说明书提供的所述方法的另一个实施例中，所述获得裂缝单元与地层子区域的空间信息，包括：

根据有限体积的微元剖分法对目标储层的裂缝进行剖分，获得裂缝单元；

利用贯序法对所述裂缝单元进行编号，根据裂缝单元的编号信息确定所述裂缝单元的空间位置；

根据地层流体垂直于裂缝面的方向流入裂缝单元的流动特征定位所述裂缝单元所属的地层子区域，获得裂缝单元与地层子区域的空间分布位置关系；

根据所述裂缝单元的空间位置以及裂缝单元与地层子区域的空间分布位置关系，确定裂缝单元与地层子区域的空间信息。

本说明书提供的所述方法的另一个实施例中，所述利用一维线性流分析方法确定地层流动计算模型，包括：

利用一维线性流分析方法确定所述裂缝单元对应的地层子区域的线性流计算模型；

在所述线性流计算模型中引入地层子区域干扰系数，获得所述裂缝单元干扰下的地层子区域线性流计算模型；

根据所述空间信息联立裂缝单元干扰下的各地层子区域线性流计算模型，获得裂缝干扰作用下的地层流动计算模型。

本说明书提供的所述方法的另一个实施例中，所述地层子区域干扰系数采用下述方式确定：

其中，α_i,i-1、α_i,i+1分别表示i-1、i+1地层子区域对i地层子区域的干扰系数，

分别表示i-1、i、i+1裂缝单元的长度。

本说明书提供的所述方法的另一个实施例中，所述地层流动计算模型包括：

H·q_f+p_f＝p_i-h

其中，

式中，p_i为各地层子区域压力向量，q_f为地层流向裂缝的单位长度流量向量，p_f为各裂缝单元压力向量，k_m为地层渗透率，φ_m为地层孔隙度，c_mt为地层压缩系数，h为地层子区域i的地层厚度，

为裂缝单元i的长度，

为地层子区域i内的流体流量，t为时间，μ为流体粘度，B为流体地层体积系数。

本说明书提供的所述方法的另一个实施例中，所述裂缝流动计算模型包括：

Gp_f-Iq_f＝o

式中，G为裂缝单元间传导率系数矩阵，I是N_S×N_S阶的单位矩阵，p_f为各裂缝单元压力向量，q_f为地层子区域向裂缝单元的流量向量，o为零向量。

本说明书提供的所述方法的另一个实施例中，所述获得所述目标储层的压力数据，包括：

根据所述空间信息获取裂缝单元压力计算点，并设置地层压力计算点；

利用高斯-牛顿迭代法联立所述地层流动计算模型与裂缝流动计算模型进行计算，获得所述裂缝单元压力计算点处的流量数据；

根据所述流量数据以及地层流动计算模型计算获得地层子区域计算点处的压力数据。

本说明书提供的所述方法的另一个实施例中，所述方法还包括：

对不同时刻不同计算点处的裂缝单元及地层子区域压力数据进行平滑处理，获得裂缝影响下的地层流动压力场。

另一方面，本说明书实施例还提供一种地下储层单元线流动数据处理装置，所述装置包括：

剖分模块，用于对目标储层的裂缝以及地层进行有限体积剖分处理，获得裂缝单元与地层子区域的空间信息；

基质流动特征确定模块，用于根据所述空间信息利用一维线性流分析方法确定地层流动计算模型；

裂缝流动特征确定模块，用于根据所述空间信息利用有限体积法确定裂缝流动计算模型；

储层流动特征确定模块，用于基于确定的流量在裂缝面上的连续性条件，对所述地层流动计算模型与裂缝流动计算模型进行联动计算，获得所述目标储层的压力数据。

另一方面，本说明书实施例还提供一种地下储层单元线流动数据处理设备，包括处理器及用于存储处理器可执行指令的存储器，所述指令被所述处理器执行时实现包括以下步骤：

对目标储层的裂缝以及地层进行有限体积剖分处理，获得裂缝单元与地层子区域的空间信息；

根据所述空间信息利用一维线性流分析方法确定地层流动计算模型；

根据所述空间信息利用有限体积法确定裂缝流动计算模型；

基于确定的流量在裂缝面上的连续性条件，对所述地层流动计算模型与裂缝流动计算模型进行联动计算，获得所述目标储层的压力数据。

本说明书一个或多个实施例提供的地下储层单元线流动数据处理方法及装置，可以通过将裂缝与地层互流动视为两部分：裂缝流动和地层流动。然后，可以划分裂缝为若干单元，并依据裂缝单元定位地层子区域，构建裂缝与地层互流动分析的渗流环境。并基于构建的渗流环境，通过有线体积法精细描述裂缝任意展布形态及缝内复杂流动规律，以及基于线性流基本理论高效准确的确定裂缝影响下的地层流动特征。并进一步对裂缝流动以及地层流动进行综合分析，快速精确的确定裂缝影响下地层中的压力分布特征。利用本说明书各个实施例，可以高效准确的模拟出裂缝影响下不同生产时刻的地层压力分布，提高对储层开发的认识准确性。

附图说明

为了更清楚地说明本说明书实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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说明书中记载的一些实施例，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。在附图中：

图1为本说明书提供的一种地下储层单元线流动数据处理方法实施例的流程示意图；

图2为本说明书提供的一个实施例中的裂缝单元及地层子区域示意图；

图3为本说明书提供的另一个实施例中的地层子区域线性流及干扰流示意图；

图4为本说明书提供的另一个实施例中的不同时刻地层/裂缝压力分布示意图；

图5为本说明书提供的一个实例中的致密油藏区裂缝系统示意图；

图6为本说明书提供的一个实例中的裂缝单元以及地层子区域示意图；

图7为本说明书提供的一个实例中的模拟结果对比示意图；

图8为本说明书提供的一个实例中的不同生产时刻裂缝及地层压力分布示意图；

图9为本说明书提供的一种地下储层单元线流动数据处理装置实施例的模块结构示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本说明书中的技术方案，下面将结合本说明书一个或多个实施例中的附图，对本说明书一个或多个实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是说明书一部分实施例，而不是全部的实施例。基于说明书一个或多个实施例，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，都应当属于本说明书实施例方案保护的范围。

裂缝是地下储层中的一个重要地质特征，例如对于裂缝性碳酸盐岩储层、经体积压裂改造后的致密储层，裂缝均规模发育并复杂分布，裂缝-地层间的互流动作用强烈。地层-裂缝间的互流动模拟计算的精度，是精细地模拟流体在此类储层中流动的关键因素，直接影响对油藏开发认识的准确性。

目前，确定裂缝-地层互流动特征的方法主要有三大类：解析解方法、半解析方法和数值模拟方法。传统的解析解方法往往只能模拟裂缝规则展布，且限制了地层到裂缝流动为一维流动，复杂裂缝展布及缝间干扰均无法考虑。半解析解方法中实空间源函数及叠加原理的引入，给流动模拟带来了巨大计算量。数值模拟方法由于对地层与裂缝流动空间进行全区域离散，裂缝发育强度大引起的网格数量急剧上升导致计算效率大幅降低，同时早期流动模拟将严重受到网格系统的制约。因此，目前亟需一种可以更加准确高效的确定裂缝-地层互流动特征的方法。

相应的，本说明书实施例提供了一种地下储层单元线流动数据处理方法，可以通过将裂缝与地层互流动视为两部分：裂缝流动和地层流动。然后，可以划分裂缝为若干单元，并依据裂缝单元定位地层子区域，构建裂缝与地层互流动分析的渗流环境。并基于构建的渗流环境，通过有线体积法精细描述裂缝任意展布形态及缝内复杂流动规律，以及基于线性流基本理论高效准确的确定裂缝影响下的地层流动特征。并进一步对裂缝流动以及地层流动进行综合分析，快速精确的确定裂缝影响下地层中的压力分布特征。利用本说明书各个实施例，可以高效准确的模拟出裂缝影响下不同生产时刻的地层压力分布，提高对储层开发的认识准确性。

图1是本说明书提供的所述一种地下储层单元线流动数据处理方法实施例流程示意图。虽然本说明书提供了如下述实施例或附图所示的方法操作步骤或装置结构，但基于常规或者无需创造性的劳动在所述方法或装置中可以包括更多或者部分合并后更少的操作步骤或模块单元。在逻辑性上不存在必要因果关系的步骤或结构中，这些步骤的执行顺序或装置的模块结构不限于本说明书实施例或附图所示的执行顺序或模块结构。所述的方法或模块结构的在实际中的装置、服务器或终端产品应用时，可以按照实施例或者附图所示的方法或模块结构进行顺序执行或者并行执行(例如并行处理器或者多线程处理的环境、甚至包括分布式处理、服务器集群的实施环境)。

具体的一个实施例如图1所示，本说明书提供的地下储层单元线流动数据处理方法的一个实施例中，所述方法可以包括：

S102：对目标储层的裂缝以及地层进行有限体积剖分处理，获得裂缝单元与地层子区域的空间信息。

可以获取目标储层的裂缝分布数据，然后，对目标储层的裂缝进行剖分处理，剖分成微元形式，获得裂缝单元。然后，可以依据地层流体以垂直于裂缝面的方向流入裂缝单元的流体流动特征，定位每个裂缝单元所属的地层子区域，从而实现将目标储层的地层也进行剖分。且剖分处理后的裂缝单元与地层子区域在空间位置上相互关联，一一对应。通过上述剖分处理方式，将裂缝以及地层划分成微元形式，并将裂缝与地层子区域实现空间上的相互关联，可以准确的确定裂缝与地层互流动分析的流动空间，为后续裂缝与地层互流动提供合适的渗流环境。

同时，基于上述实施例确定的裂缝与地层互流动分析渗流环境，通过对地层做剖分处理，还可以进一步实现将传统二维平面的地层流动分析，简化成直于裂缝单元方向上的一维地层流动分析，在保证后续互流动分析准确性的同时，还可以进一步提高分析处理的效率。

本说明书的一个实施例中，可以根据有限体积的微元剖分法对目标储层的裂缝进行剖分，获得裂缝单元。然后，可以利用贯序法对所述裂缝单元进行编号，根据裂缝单元的编号信息确定所述裂缝单元的空间位置。可以根据地层流体垂直于裂缝面的方向流入裂缝单元的流动特征定位所述裂缝单元所属的地层子区域，获得裂缝单元与地层子区域的空间分布位置关系；以及，根据所述裂缝单元的空间位置以及裂缝单元与地层子区域的空间分布位置关系，确定裂缝单元与地层子区域的空间信息。

一些实施方式中，可以利用自下到上、从左到右的贯序法对各单元进行编号，根据裂缝单元的编号信息及坐标系统可以确定出每个裂缝单元的空间位置。然后，依据地层流体以垂直于裂缝面的方向流入裂缝单元的流体流动特征，定位各裂缝单元所属的地层子区域，获得裂缝单元与地层子区域的空间分布位置关系，进而获得裂缝单元与地层子区域的空间信息。如图2所示，图2表示剖分处理后的裂缝单元及地层子区域空间位置关系示意图。

S104：根据所述空间信息利用一维线性流分析方法确定地层流动计算模型。

可以基于上述剖分处理后获得的渗流环境，根据一维线性流基本理论，确定裂缝单元对应的地层子区域的线性流计算模型。基于线性流基本理论，对裂缝影响下的地层流动进行分析时，可以将流体在各地层子区域流动中的裂缝单元视为生产井，地层流体不断流入裂缝单元将会造成地层压力不断下降。一些实施方式中，可以分析某一裂缝单元以特定强度生产时在相应地层子区域中造成的压力降，从而构建地层子区域的线性流计算模型。

可以对各地层子区域进行分别分析，获得各地层子区域对应的线性流计算模型。然后，可以结合上述步骤中剖分后的裂缝以及地层的空间信息，联立全目标储层范围内各地层子区域的分析结果，建立地层流动计算模型。

本说明书的一个实施例中，可以利用一维线性流分析方法确定所述裂缝单元对应的地层子区域的线性流计算模型；在所述线性流计算模型中引入地层子区域干扰系数，获得所述裂缝单元干扰下的地层子区域线性流计算模型；根据所述空间信息联立裂缝单元干扰下的各地层子区域线性流计算模型，获得裂缝干扰作用下的地层流动计算模型。

实际中，裂缝单元i对应的地层子区域i还会受地层子区域i-1和i+1中裂缝单元的干扰，相应的干扰影响程度可以用地层子区域干扰系数表示。通过进一步考虑流体流动中相邻子区域裂缝的干扰因素，可以使得各地层子区域流体流动特征分析更符合地质规律，从而可以提高最终分析结果的准确性。

一些实施方式中，可以基于线性流的基本理论，确定某一裂缝单元以特定强度生产时在地层子区域中造成的压力降。然后，可以进一步在上述压力降计算模型中引入地层子区域间干扰系数，确定裂缝单元影响下的压力降计算模型。然后，可以根据上述步骤中确定的裂缝单元以及地层子区域的空间信息，联立全目标储层范围内各地层子区域，建立裂缝干扰作用下的地层流动计算模型。

单相流体在地层子区域i中的非稳态渗流方程可以表示为：

式中，

为地层子区域i的地层压力，MPa；k_m为地层渗透率，×10^-3μm²；φ_m为地层孔隙度，无因次；c_mt为地层压缩系数，MPa^-1；ζ为裂缝单元垂向方向，μ为流体粘度。

地层初始压力可以表示为：

假设各裂缝单元流动区域为无限大是合理的，则外边界条件可以为：

在裂缝单元面处，地层子区域流动与裂缝流动的流量应连续，其条件为：

式中，h为地层子区域i的地层厚度，m；

为裂缝单元i的长度，m；

为地层子区域i内的流体流量，m³/d；t为时间，h。

根据公式(1)～(4)所建立的地层子区域流动数学模型，利用线性流基本理论，可得裂缝单元i的地层子区域线性流计算模型：

式中，k_m为地层渗透率，×10^-3μm²；φ_m为地层孔隙度，无因次；c_mt为综合压缩系数，MPa^-1；p_i为地层初始压力，MPa；

为裂缝单元元i的长度，m，B为流体地层体积系数。

基于叠加原理对公式(5)按时间进行拆分处理，可以裂缝单元i在n+1时刻的压力：

公式(6)表示各裂缝单元以特定强度q_scfoi生产时在对应的地层子区域中造成的压力降。

然后，可以在上述公式(6)中进一步引入地层子区域干扰系数。实际中，裂缝单元i对应的地层子区域i会受地层子区域i-1和i+1的干扰，如图3所示。图3表示地层子区域线性流及干扰流示意图。增加干扰因素分析可以使得模拟分析更符合实际生产环境，提高分析结果的准确性。引入干扰系数α_i,i-1和α_i,i+1，可以得到裂缝单元影响下的压力：

一些实施方式中，所述干扰系数可以根据地层子区域i、以及相邻子区域i-1以及i+1的裂缝单元长度确定。本说明书的一个实施例中，可以根据裂缝单元长度比列确定干扰系数α_i,i-1和α_i,i+1，如下：

利用考虑干扰的地层子区域线性流计算模型，联立图2所示的全地层范围内各地层子区域，假设有N_S个地层子区域(或裂缝单元)，则可以有N_S个线性流计算公式，组合成矩阵形式为：

H·q_f+p_f＝p_i-h

(9)

矩阵H可以理解为n时刻裂缝单元在地层子区域中造成的压力降，可以表示为：

向量h可以理解为1～(n-1)时间段内裂缝单元在地层子区域中造成的压力降，可以表示为：

其中，

k表示1～(n-1)时间段内的任一时刻。

从矩阵H和向量h可以看出，计算其中的参数只需要进行平方根运算和求和运算即可，与基于点源函数的地层流动解析解比较，消去了数值积分求解项，可以大幅度提高计算效率。

S106：根据所述空间信息利用有限体积法确定裂缝流动计算模型。

裂缝的宽度通常为毫米级别，相对油藏尺寸其宽度可忽略，可以将二维流动区域中的裂缝简化为一维线性单元，相应的，裂缝内非稳态渗流方程可表示为：

式中，p_f为裂缝压力，MPa；μ为流体粘度，mPa·s；B为流体地层体积系数，m³/m³；k_f为裂缝渗透率，×10^-3μm²；w_f为裂缝宽度，m；φ_f为人工裂缝孔隙度，无因次；c_ft为裂缝压缩系数，MPa^-1；q_f为地层流向裂缝的单位长度流量，m²/d；ε为沿裂缝方向的坐标，m。

根据图2所示的裂缝单元对公式(12)进行离散，以第i裂缝单元为例，其渗流方程的有限体积形式可以表示为：

式中，G为相邻两个裂缝单元之间的传导率。G_i-1,i及α_i分别定义如下：

式中，β为裂缝单元传导率，m²/d；ΔL_f为裂缝单元长度，m。

将等式(14)应用到所有裂缝单元上，可得包含N_S个裂缝单元流动有限体积方程，联立可得裂缝流动计算模型，可以表示成矩阵形式为：

Gp_f-Iq_f＝o (15)

式中，G为裂缝单元间传导率系数矩阵；I是N_S×N_S阶的单位矩阵；p_f为各裂缝单元压力向量；q_f为地层子区域向裂缝单元的流量向量；o为零向量。

S108：基于确定的流量在裂缝面上的连续性条件，对所述地层流动计算模型与裂缝流动计算模型进行联动计算，获得所述目标储层的压力数据。

可以基于裂缝与地层流动中的流量在裂缝面上连续性互流动特征，联立地层流动计算模型与裂缝流动计算模型进行计算，获得目标储层的压力数据。具体实施时，可以联立裂缝流动有限体积计算公式(15)和地层子区域线性流计算公式(9)，形成裂缝-地层互流动耦合线性方程组：

公式(16)中有2N_S个未知数，包括N_S个裂缝单元的压力p_f和流量q_f，同时公式(16)中共有2N_S个方程，因此方程组是封闭的。将公式(16)写成矩阵形式有：

然后，可以利用高斯-牛顿迭代法对线性方程组进行精确快速求解，实现对裂缝-地层互流动模拟计算。

本说明书的一个实施例中，可以根据所述空间信息获取裂缝单元压力计算点，并设置地层压力计算点。然后，联立所述地层流动计算模型与裂缝流动计算模型进行计算，获得所述裂缝单元压力计算点处的流量数据，并根据所述流量数据以及地层流动计算模型计算获得地层子区域计算点处的压力数据。

可以将裂缝单元中心点处设置为裂缝单元压力计算点，并将地层子区域中与裂缝单元接触的点设置为地层压力计算点。一些实施方式中，鉴于裂缝微元空间尺寸较小，地层压力计算点与裂缝单元中心点空间上非常接近，便于简化计算，也可以直接将裂缝单元中心点设置为地层压力计算点。

然后，可以求解矩阵方程(17)，获得所有裂缝单元压力计算点处的流量数据。对预先设置的地层子区域的压力计算点M(x_D,y_D)，可以利用公式(17)求解的各裂缝单元流量值q_f，并结合公式(7)计算获得M(x_D,y_D)处的压力值。

然后，还可以根据不同时刻不同计算点处的裂缝单元及地层子区域压力数据，利用人机交互方法对整个区域的压力数据进行如平滑处理或者连续性处理，获得裂缝影响下的地层流动压力场。并可以可视化展示所述压力场，如图4所示。图4表示不同时刻地层/裂缝压力分布示意图。

相应的，为了更好的说明本说明书上述实施例提供的方案的实用性以及可行性，本说明书还提供一个具体实例，如下：

以致密油藏区一口压裂水平井为例，对其进行生产预测。相应的裂缝展布及导流能力分布，如图5所示，图5表示致密油藏区裂缝系统示意图。裂缝及地层经剖分处理后的流动空间如图6所示，图6表示剖分后的裂缝单元以及地层子区域示意图。表1列出了相关基本参数数据。

采用经典商业数值模拟软件ECLIPSE对该复杂裂缝网络互流动进行模拟计算，并与利用本说明书实施例提供的方案计算的结果进行对比分析。如图7所示，图7表示模拟结果对比示意图，图7的横坐标为时间(天)，实线表示利用本说明书实施例方案获得的模拟结果，圆圈表示利用ECLIPSE软件获得的模拟结果。

通过对比可知，本说明书实施例提供的方案不但可以精确计算出早期生产井的压力和压力导数，且在其它生产时间段内也与ECLIPSE结果吻合较好，结果可靠。在同样的计算平台上，本说明书实施例提供的方案计算时间为27.4s，ECLIPSE的计算时间为32.6s，计算效率得到大幅提升。相应的，不同生产时刻裂缝及附近地层压力分布如图8所示，图8的左图、右图分别表示流动15天、150天对应的压力场分布。

表1实例计算所用参数表

参数	参数值	参数	参数值
				地层厚度，m	86	裂缝孔隙度，％	45
初始压力，MPa	27.6	裂缝压缩系数，MPa<sup>-1</sup>	1.1×10<sup>-3</sup>
				地层渗透率，10<sup>-3</sup>μm<sup>2</sup>	1.0×10<sup>-4</sup>	井底流压，MPa	8.6
地层孔隙度，％	7	地层流体粘度，mPa·s	0.87
				地层压缩系数，MPa<sup>-1</sup>	1.3×10<sup>-4</sup>	地层流体压缩系数，MPa<sup>-1</sup>	1.5×10<sup>-5</sup>
裂缝渗透率，10-3μm<sup>2</sup>	1800	地层流体体积，m<sup>3</sup>/m<sup>3</sup>	1.1

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。具体的可以参照前述相关处理相关实施例的描述，在此不做一一赘述。

上述对本说明书特定实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。

本说明书一个或多个实施例提供的一种地下储层单元线流动数据处理方法，可以通过将裂缝与地层互流动视为两部分：裂缝流动和地层流动。然后，可以划分裂缝为若干单元，并依据裂缝单元定位地层子区域，构建裂缝与地层互流动分析的渗流环境。并基于构建的渗流环境，通过有线体积法精细描述裂缝任意展布形态及缝内复杂流动规律，以及基于线性流基本理论高效准确的确定裂缝影响下的地层流动特征。并进一步对裂缝流动以及地层流动进行综合分析，快速精确的确定裂缝影响下地层中的压力分布特征。利用本说明书各个实施例，可以高效准确的模拟出裂缝影响下不同生产时刻的地层压力分布，提高对储层开发的认识准确性。

基于上述所述的地下储层单元线流动数据处理方法，本说明书一个或多个实施例还提供一种地下储层单元线流动数据处理装置。所述的装置可以包括使用了本说明书实施例所述方法的系统、软件(应用)、模块、组件、服务器等并结合必要的实施硬件的装置。基于同一创新构思，本说明书实施例提供的一个或多个实施例中的装置如下面的实施例所述。由于装置解决问题的实现方案与方法相似，因此本说明书实施例具体的装置的实施可以参见前述方法的实施，重复之处不再赘述。以下所使用的，术语“单元”或者“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。具体的，图9表示说明书提供的一种地下储层单元线流动数据处理装置实施例的模块结构示意图，如图9所示，所述装置可以包括：

剖分模块102，可以用于对目标储层的裂缝以及地层进行有限体积剖分处理，获得裂缝单元与地层子区域的空间信息；

基质流动特征确定模块104，可以根据所述空间信息利用一维线性流分析方法确定地层流动计算模型；

裂缝流动特征确定模块106，可以用于根据所述空间信息利用有限体积法确定裂缝流动计算模型；

储层流动特征确定模块108，可以用于基于确定的流量在裂缝面上的连续性条件，对所述地层流动计算模型与裂缝流动计算模型进行联动计算，获得所述目标储层的压力数据。

需要说明的，上述所述的装置根据方法实施例的描述还可以包括其他的实施方式。具体的实现方式可以参照相关方法实施例的描述，在此不作一一赘述。

本说明书一个或多个实施例提供的一种地下储层单元线流动数据处理装置，可以通过将裂缝与地层互流动视为两部分：裂缝流动和地层流动。然后，可以划分裂缝为若干单元，并依据裂缝单元定位地层子区域，构建裂缝与地层互流动分析的渗流环境。并基于构建的渗流环境，通过有线体积法精细描述裂缝任意展布形态及缝内复杂流动规律，以及基于线性流基本理论高效准确的确定裂缝影响下的地层流动特征。并进一步对裂缝流动以及地层流动进行综合分析，快速精确的确定裂缝影响下地层中的压力分布特征。利用本说明书各个实施例，可以高效准确的模拟出裂缝影响下不同生产时刻的地层压力分布，提高对储层开发的认识准确性。

本说明书提供的上述实施例所述的方法或装置可以通过计算机程序实现业务逻辑并记录在存储介质上，所述的存储介质可以计算机读取并执行，实现本说明书实施例所描述方案的效果。因此，本说明书还提供一种地下储层单元线流动数据处理设备，包括处理器及存储处理器可执行指令的存储器，所述指令被所述处理器执行时实现包括以下步骤：

对目标储层的裂缝以及地层进行有限体积剖分处理，获得裂缝单元与地层子区域的空间信息；

根据所述空间信息利用一维线性流分析方法确定地层流动计算模型；

根据所述空间信息利用有限体积法确定裂缝流动计算模型；

基于确定的流量在裂缝面上的连续性条件，对所述地层流动计算模型与裂缝流动计算模型进行联动计算，获得所述目标储层的压力数据。

所述存储介质可以包括用于存储信息的物理装置，通常是将信息数字化后再以利用电、磁或者光学等方式的媒体加以存储。所述存储介质有可以包括：利用电能方式存储信息的装置如，各式存储器，如RAM、ROM等；利用磁能方式存储信息的装置如，硬盘、软盘、磁带、磁芯存储器、磁泡存储器、U盘；利用光学方式存储信息的装置如，CD或DVD。当然，还有其他方式的可读存储介质，例如量子存储器、石墨烯存储器等等。

需要说明的，上述所述的设备根据方法实施例的描述还可以包括其他的实施方式。具体的实现方式可以参照相关方法实施例的描述，在此不作一一赘述。

上述实施例所述的一种地下储层单元线流动数据处理设备，可以通过将裂缝与地层互流动视为两部分：裂缝流动和地层流动。然后，可以划分裂缝为若干单元，并依据裂缝单元定位地层子区域，构建裂缝与地层互流动分析的渗流环境。并基于构建的渗流环境，通过有线体积法精细描述裂缝任意展布形态及缝内复杂流动规律，以及基于线性流基本理论高效准确的确定裂缝影响下的地层流动特征。并进一步对裂缝流动以及地层流动进行综合分析，快速精确的确定裂缝影响下地层中的压力分布特征。利用本说明书各个实施例，可以高效准确的模拟出裂缝影响下不同生产时刻的地层压力分布，提高对储层开发的认识准确性。

需要说明的是，本说明书上述所述的装置或者系统根据相关方法实施例的描述还可以包括其他的实施方式，具体的实现方式可以参照方法实施例的描述，在此不作一一赘述。本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于硬件+程序类、存储介质+程序实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

尽管本说明书实施例内容中提到剖分处理、线性流计算模型等获取、定义、交互、计算、判断等操作和数据描述，但是，本说明书实施例并不局限于必须是符合标准数据模型/模板或本说明书实施例所描述的情况。某些行业标准或者使用自定义方式或实施例描述的实施基础上略加修改后的实施方案也可以实现上述实施例相同、等同或相近、或变形后可预料的实施效果。应用这些修改或变形后的数据获取、存储、判断、处理方式等获取的实施例，仍然可以属于本说明书的可选实施方案范围之内。

上述对本说明书特定实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。

上述实施例阐明的系统、装置、模块或单元，具体可以由计算机芯片或实体实现，或者由具有某种功能的产品来实现。一种典型的实现设备为计算机。具体的，计算机例如可以为个人计算机、膝上型计算机、车载人机交互设备、蜂窝电话、相机电话、智能电话、个人数字助理、媒体播放器、导航设备、电子邮件设备、游戏控制台、平板计算机、可穿戴设备或者这些设备中的任何设备的组合。

为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种模块分别描述。当然，在实施本说明书一个或多个时可以把各模块的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现，也可以将实现同一功能的模块由多个子模块或子单元的组合实现等。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

本领域技术人员也知道，除了以纯计算机可读程序代码方式实现控制器以外，完全可以通过将方法步骤进行逻辑编程来使得控制器以逻辑门、开关、专用集成电路、可编程逻辑控制器和嵌入微控制器等的形式来实现相同功能。因此这种控制器可以被认为是一种硬件部件，而对其内部包括的用于实现各种功能的装置也可以视为硬件部件内的结构。或者甚至，可以将用于实现各种功能的装置视为既可以是实现方法的软件模块又可以是硬件部件内的结构。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法或者设备中还存在另外的相同要素。

本领域技术人员应明白，本说明书一个或多个实施例可提供为方法、系统或计算机程序产品。因此，本说明书一个或多个实施例可采用完全硬件实施例、完全软件实施例或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本说明书一个或多个实施例可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本说明书一个或多个实施例可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述，例如程序模块。一般地，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等等。也可以在分布式计算环境中实践本本说明书一个或多个实施例，在这些分布式计算环境中，由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中，程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本说明书的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述并不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

以上所述仅为本说明书的实施例而已，并不用于限制本说明书。对于本领域技术人员来说，本说明书可以有各种更改和变化。凡在本说明书的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本说明书的权利要求范围之内。

Claims (8)

1.一种地下储层单元线流动数据处理方法，其特征在于，包括：

对目标储层的裂缝以及地层进行有限体积剖分处理，获得裂缝单元与地层子区域的空间信息；

根据所述空间信息利用一维线性流分析方法确定地层流动计算模型，包括：利用一维线性流分析方法确定所述裂缝单元对应的地层子区域的线性流计算模型；在所述线性流计算模型中引入地层子区域干扰系数，获得所述裂缝单元干扰下的地层子区域线性流计算模型；根据所述空间信息联立裂缝单元干扰下的各地层子区域线性流计算模型，获得裂缝干扰作用下的地层流动计算模型，其中，所述地层子区域干扰系数采用下述方式确定：

其中，α_i,i-1、α_i,i+1分别表示i-1、i+1地层子区域对i地层子区域的干扰系数，

分别表示i-1、i、i+1裂缝单元的长度；

根据所述空间信息利用有限体积法确定裂缝流动计算模型；

基于确定的流量在裂缝面上的连续性条件，对所述地层流动计算模型与裂缝流动计算模型进行联动计算，获得所述目标储层的压力数据。

2.根据权利要求1所述的地下储层单元线流动数据处理方法，其特征在于，所述获得裂缝单元与地层子区域的空间信息，包括：

根据有限体积的微元剖分法对目标储层的裂缝进行剖分，获得裂缝单元；

利用贯序法对所述裂缝单元进行编号，根据裂缝单元的编号信息确定所述裂缝单元的空间位置；

根据地层流体垂直于裂缝面的方向流入裂缝单元的流动特征定位所述裂缝单元所属的地层子区域，获得裂缝单元与地层子区域的空间分布位置关系；

根据所述裂缝单元的空间位置以及裂缝单元与地层子区域的空间分布位置关系，确定裂缝单元与地层子区域的空间信息。

3.根据权利要求1或2所述的地下储层单元线流动数据处理方法，其特征在于，所述地层流动计算模型包括：

H·q_f+p_f＝p_i-h

其中，

式中，p_i为各地层子区域压力向量，q_f为地层子区域向裂缝单元的流量向量，p_f为各裂缝单元压力向量，k_m为地层渗透率，φ_m为地层孔隙度，c_mt为地层压缩系数，h为地层子区域i的地层厚度，

为裂缝单元i的长度，

为地层子区域i内的流体流量，t为时间，μ为流体粘度，B为流体地层体积系数，N_S为地层子区域的个数，矩阵H为n时刻裂缝单元在地层子区域中造成的压力降，k表示1～(n-1)时间段内的任一时刻。

4.根据权利要求1所述的地下储层单元线流动数据处理方法，其特征在于，所述裂缝流动计算模型包括：

Gp_f-Iq_f＝o

式中，G为裂缝单元间传导率系数矩阵，I是N_S×N_S阶的单位矩阵，p_f为各裂缝单元压力向量，q_f为地层子区域向裂缝单元的流量向量，o为零向量。

5.根据权利要求1所述的地下储层单元线流动数据处理方法，其特征在于，所述获得所述目标储层的压力数据，包括：

根据所述空间信息获取裂缝单元压力计算点，并设置地层压力计算点；

利用高斯-牛顿迭代法联立所述地层流动计算模型与裂缝流动计算模型进行计算，获得所述裂缝单元压力计算点处的流量数据；

根据所述流量数据以及地层流动计算模型计算获得地层子区域计算点处的压力数据。

6.根据权利要求5所述的地下储层单元线流动数据处理方法，其特征在于，所述方法还包括：

对不同时刻不同计算点处的裂缝单元及地层子区域压力数据进行平滑处理，获得裂缝影响下的地层流动压力场。

7.一种地下储层单元线流动数据处理装置，其特征在于，所述装置包括：

剖分模块，用于对目标储层的裂缝以及地层进行有限体积剖分处理，获得裂缝单元与地层子区域的空间信息；

基质流动特征确定模块，用于根据所述空间信息利用一维线性流分析方法确定地层流动计算模型，包括：利用一维线性流分析方法确定所述裂缝单元对应的地层子区域的线性流计算模型；在所述线性流计算模型中引入地层子区域干扰系数，获得所述裂缝单元干扰下的地层子区域线性流计算模型；根据所述空间信息联立裂缝单元干扰下的各地层子区域线性流计算模型，获得裂缝干扰作用下的地层流动计算模型，其中，所述地层子区域干扰系数采用下述方式确定：

其中，α_i,i-1、α_i,i+1分别表示i-1、i+1地层子区域对i地层子区域的干扰系数，

分别表示i-1、i、i+1裂缝单元的长度；

裂缝流动特征确定模块，用于根据所述空间信息利用有限体积法确定裂缝流动计算模型；

储层流动特征确定模块，用于基于确定的流量在裂缝面上的连续性条件，对所述地层流动计算模型与裂缝流动计算模型进行联动计算，获得所述目标储层的压力数据。

8.一种地下储层单元线流动数据处理设备，其特征在于，包括处理器及用于存储处理器可执行指令的存储器，所述指令被所述处理器执行时实现包括以下步骤：

对目标储层的裂缝以及地层进行有限体积剖分处理，获得裂缝单元与地层子区域的空间信息；

根据所述空间信息利用一维线性流分析方法确定地层流动计算模型，包括：利用一维线性流分析方法确定所述裂缝单元对应的地层子区域的线性流计算模型；在所述线性流计算模型中引入地层子区域干扰系数，获得所述裂缝单元干扰下的地层子区域线性流计算模型；根据所述空间信息联立裂缝单元干扰下的各地层子区域线性流计算模型，获得裂缝干扰作用下的地层流动计算模型，其中，所述地层子区域干扰系数采用下述方式确定：

其中，α_i,i-1、α_i,i+1分别表示i-1、i+1地层子区域对i地层子区域的干扰系数，

分别表示i-1、i、i+1裂缝单元的长度；

根据所述空间信息利用有限体积法确定裂缝流动计算模型；

基于确定的流量在裂缝面上的连续性条件，对所述地层流动计算模型与裂缝流动计算模型进行联动计算，获得所述目标储层的压力数据。

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