CN110334365A

CN110334365A - 一种非均质压裂后储层流动数值模拟方法及系统

Info

Publication number: CN110334365A
Application number: CN201910145078.5A
Authority: CN
Inventors: 贾品; 程林松; 曹仁义; 饶翔; 黄世军; 薛永超
Original assignee: China University of Petroleum Beijing
Current assignee: China University of Petroleum Beijing
Priority date: 2019-02-27
Filing date: 2019-02-27
Publication date: 2019-10-15
Anticipated expiration: 2039-02-27
Also published as: CN110334365B

Abstract

本说明书实施例提供一种非均质压裂后储层流动数值模拟方法及系统。包括：获取非均质压裂后的离散裂缝网络和改造区储层范围；将所述离散裂缝网络和储层的边界划分为若干裂缝微元和若干边界单元；将储层的流动微分方程变换为相对应的储层的边界积分方程，求解得到所述储层的边界元解；耦合离散裂缝流动方程和储层边界元解，得到离散裂缝网络‑两区流动耦合矩阵；根据离散裂缝网络‑两区流动耦合矩阵对储层进行流动数值模拟。本申请实施例从渗流数学模型建立的角度出发，将人工裂缝、诱导裂缝和天然裂缝形成的压裂缝网抽提为离散裂缝网络‑两区非均质概念模型，可用于模拟不同任意储层两区非均质形态及任意裂缝网络展布组合下的流动行为。

Description

一种非均质压裂后储层流动数值模拟方法及系统

技术领域

本申请涉及地下流体流动技术领域，尤其是涉及一种非均质压裂后储层流动数值模拟方法。

背景技术

裂缝是地下储层中的一个重要地质特征，从裂缝延伸规律及微地震监测结果来看，人工裂缝通常呈现为裂缝网络状，而诱导裂缝本质上来源于天然裂缝，当储层天然裂缝弱发育时，诱导裂缝发育较弱，几乎可忽略不计；当储层天然裂缝发育较强时，诱导裂缝通常会在近井地带规模产生，并形成不同形状的改造区。根据不同裂缝特征，选择各适应的表征方式，将人工水力裂缝使用离散裂缝网络方法表征，将近井改造形成的大规模次生裂缝和远井部位未改造天然裂缝使用等效连续介质方法表征，得到相应的两区非均质储层中复杂裂缝网络流动模型。两区非均质储层中复杂裂缝网络流动的精确计算直接影响该类储层下流动模拟的精度，也是准确模拟流体在两区非均质储层复杂裂缝网络中流动的关键科学问题。

目前，关于体积压裂缝网表征方法国内外研究主要有两类：主裂缝(双翼对称裂缝)和高渗区的组合表征模拟方法和离散裂缝网络表征模拟方法。主裂缝(双翼对称裂缝)和高渗区域表征模拟方法的主要思路是通过对水平井体积压裂后的储层进行两区非均质，视远井未改造的区域为远井区，近井改造的区域为近井区，同时认为每个近井区存在一条双翼对称裂缝，近井区其余部分统一简化为具有高渗流能力的单孔介质或双重介质。在这一类表征方法中，裂缝形态简单、裂缝渗流参数少、表征模型容易构建，基于此表征模型的渗流数学模型易建立和求解，已得到了国内研究人员广泛使用。但其存在的主要问题是裂缝表征过于简化，将复杂交错并具有高导流能力的裂缝网络简化为规则的主裂缝，无法准确刻画裂缝的复杂空间展布及渗流参数，同时由于其只取某一压裂段进行研究，并其为规则区域，因此对不同形状的改造区较难处理。离散裂缝网络表征方法时侧重于描述更多类型的裂缝及其复杂展布，将压裂裂缝网络采用离散裂缝网络的方法进行表征，显示描述每一条裂缝的几何形态和关键渗流参数。但是这类表征方法中，精细刻画复杂裂缝网络，常规的解析方法不能适用，只能使用数值求解方法和数值模拟方法进行渗流模拟和计算，计算量大且复杂，同时对于复杂交错大的、多角度的、导流能力非均质的缝网表征和模拟仍具有一定难度。

目前，压裂缝网生产阶段的渗流数学模型主要为三类：解析解方法、数值求解解方法和数值模拟方法。解析解的方法主要以裂缝-基质间的线性流为基本假设，利用压力和流量在各个区域边界的连续性条件，耦合各区线性流动方程并求解。该类方法计算方便快捷，但是只适用于裂缝规则的情况。数值求解方法把裂缝离散为微元，基质空间不离散，通过裂缝微元边界面上流量和压力的连续性条件耦合裂缝微元流动方程和基质空间流动方程并求解，这类方法可以较快速准确模拟复杂裂缝网络内的传质过程，但由于目前数值求解方法均基于实空间源函数，考虑缝间干扰的叠加原理的使用带来了巨大的计算量。数值模拟方法离散地层与裂缝，可以模拟各类实际情况下复杂缝网情况的渗流状态，但是对于裂缝发育强度大的区域，网格数量大幅上升，计算效率低。

发明内容

为解决上述问题，本说明书实施例提供了一种非均质压裂后储层流动数值模拟方法及系统，该方法及系统将人工裂缝、诱导裂缝和天然裂缝形成的压裂缝网抽提为离散裂缝网络-两区非均质概念模型，可用于模拟不同任意储层两区非均质形态及任意裂缝网络展布组合下的流动行为。

本说明书实施例一方面提供了一种非均质压裂后储层流动数值模拟方法，包括：

获取非均质压裂后的离散裂缝网络和改造区储层范围，所述改造区储层范围包括近井区储层和远井区储层范围；

将所述离散裂缝网络划分为若干裂缝微元，以及分别将所述近井区储层范围的边界和远井区储层范围的边界划分为若干边界单元；

分别将所述近井区储层的流动微分方程和远井区储层的流动微分方程变换为边界积分方程，根据所述裂缝微元和所述边界单元，对变换后的边界积分方程进行求解，得到近井区储层的边界元解和远井区储层的边界元解；

将离散裂缝流动方程、近井区储层的边界元解和远井区储层的边界元解进行耦合，得到离散裂缝网络-两区流动耦合矩阵；

根据所述离散裂缝网络-两区流动耦合矩阵，对所述近井区储层和远井区储层进行流动数值模拟。

上述非均质压裂后储层流动数值模拟方法中，优选的，所述离散裂缝网络包括人工裂缝、诱导裂缝和天然裂缝中的至少一种；所述近井区储层由所述诱导裂缝形成，所述远井区储层由所述天然裂缝形成。

上述非均质压裂后储层流动数值模拟方法中，优选的，在划分的步骤中包括：

将所述离散裂缝网络划分为若干裂缝微元，通过“岔型”变化法消去所述裂缝微元的交汇点；

利用线性边界元法分别将所述近井区储层的边界和远井区储层的边界划分为若干边界单元。

上述非均质压裂后储层流动数值模拟方法中，优选的，所述分别将近井区储层的流动微分方程和远井区储层的流动微分方程变换为边界积分方程，包括：

分别确定近井区储层的流动微分方程和远井区的流动微分方程的基本解；

根据所述基本解，分别将近井区储层的流动微分方程和远井区的流动微分方程变换为边界积分方程。

上述非均质压裂后储层流动数值模拟方法中，优选的，所述确定近井区储层的流动微分方程和远井区储层的流动微分方程的基本解包括：

对所述近井区储层的流动微分方程和远井区储层的流动微分方程进行Laplace变换，得到Hemholz方程；对所述Hemholz方程进行求解，得到所述基本解。

上述非均质压裂后储层流动数值模拟方法中，优选的，在求解近井区储层的边界元解和远井区储层的边界元解的步骤中包括：

使用线性边界元法对所述边界积分方程进行离散化；

根据所述裂缝微元和所述边界单元，对离散后的边界积分方程进行求解，得到所述近井区储层的边界元解和远井区储层的边界元解。

上述非均质压裂后储层流动数值模拟方法中，优选的，在将离散裂缝流动方程、近井区储层的边界元解和远井区储层的边界元解进行耦合的步骤中包括：

根据离散裂缝网络流动微分方程，建立离散裂缝网络流动的Laplace空间矩阵方程，求解所述Laplace空间矩阵方程，得到所述Laplace空间矩阵方程的求解矩阵；

基于离散裂缝面上的流量和压力的连续性条件，耦合所述Laplace空间矩阵方程的求解矩阵、所述近井区储层的边界元解、远井区储层的边界元解和生产边界条件，得到所述离散裂缝网络-两区流动耦合矩阵。

上述非均质压裂后储层流动数值模拟方法中，优选的，所述方法还包括：

根据所述近井区储层和远井区储层流动数值模拟结果，确定不同时刻储层流动的压力分布和储层动用情况；

对所述不同时刻储层流动的压力分布和储层动用情况进行可视化处理。

本说明书实施例另一方面提供一种非均质压裂后储层流动数值模拟系统，包括：

资料获取单元，用于获取非均质压裂后的离散裂缝网络和改造区储层范围，所述改造区储层范围包括近井区储层和远井区储层范围；

网格剖分单元，用于将所述离散裂缝网络划分为若干裂缝微元，以及分别将所述近井区储层范围的边界和远井区储层范围的边界划分为若干边界单元；

两区储层边界元解单元，用于分别将所述近井区储层的流动微分方程和远井区储层的流动微分方程变换为边界积分方程，根据所述裂缝微元和所述边界单元，对变换后的边界积分方程进行求解，得到近井区储层的边界元解和远井区储层的边界元解；

离散裂缝网络-两区流动耦合单元，用于将离散裂缝流动方程、近井区储层的边界元解和远井区储层的边界元解进行耦合，得到离散裂缝网络-两区流动耦合矩阵；

储层流动数值模拟单元，用于根据所述离散裂缝网络-两区流动耦合矩阵，对所述近井区储层和远井区储层进行流动数值模拟。

上述非均质压裂后储层流动数值模拟系统中，优选的，所述网格剖分单元还包括：

裂缝划分单元，用于将所述离散裂缝网络划分为若干裂缝微元，通过“岔型”变化法消去所述裂缝微元的交汇点；

储层边界离散单元，用于利用线性边界元法将所述近井区储层的边界和远井区储层的边界划分为若干边界单元。

上述非均质压裂后储层流动数值模拟系统中，优选的，所述数值模拟系统还包括模拟结果可视化单元，用于根据所述近井区储层和远井区储层流动数值模拟结果，确定不同时刻储层流动的压力分布和储层动用情况，对所述不同时刻储层流动的压力分布和储层动用情况进行可视化处理。

由以上本说明书实施例提供的技术方案可见，本说明书实施例基于人工裂缝、诱导裂缝和天然裂缝的基本特征，从渗流数学模型建立的角度出发，将人工裂缝、诱导裂缝和天然裂缝形成的压裂缝网抽提为离散裂缝网络-两区非均质概念模型。基于边界元方法，将离散裂缝网络-两区非均质概念模型中的近井区和远井区边界进行离散处理，建立了离散裂缝网、近井区和远井区生产阶段渗流数学模型，精确描述两区非均质储层复杂裂缝网络流动规律；通过离散裂缝面和两区非均质边界上流量和压力的连续性条件，耦合两区非均质流动方程、离散裂缝流动方程和生产边界条件，快速精确对两区非均质储层复杂裂缝网络中的流动进行仿真。

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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本说明书一种非均质压裂后储层流动数值模拟方法第一实施例流程图；

图2为本说明书一种非均质压裂后储层流动数值模拟方法第二实施例流程图；

图3为本说明书实施例离散裂缝网络展布和改造区储层范围示意图；

图4为本说明书实施例裂缝微元示意图；

图5为本说明书实施例储层区域边界单元示意图；

图6为本说明书实施例实际非均质压裂裂缝展布示意图；

图7为本说明书实施例抽提的两区非均质-离散裂缝网络示意图；

图8为本说明书实施例预测的日产油量与累积产油量曲线图；

图9a为本说明书实施例模拟的时间t等于15天时，裂缝及附近地层压力分布图；

图9b为本说明书实施例模拟的时间t等于100天时，裂缝及附近地层压力分布图；

图9c为本说明书实施例模拟的时间t等于3年时，裂缝及附近地层压力分布图；

图9d为本说明书实施例模拟的时间t等于30年时，裂缝及附近地层压力分布图；

图10为本说明书一种非均质压裂后储层流动数值模拟系统第一实施例模块图；

图11为本说明书第一实施例非均质压裂后储层流动数值模拟系统中网格剖分单元模块图；

图12为本说明书一种非均质压裂后储层流动数值模拟系统第二实施例模块图。

具体实施方式

下面将结合本说明书实施例中的附图，对本说明书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说明书一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本说明书中的实施例，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，都应当属于本说明书保护的范围。

图1为本说明书一种非均质压裂后储层流动数值模拟方法第一实施例流程图。

在本实施方式中，执行所述非均质压裂后储层流动数值模拟方法的客体可以是具有逻辑运算功能的电子设备，所述电子设备可以是服务器和客户端，所述客户端可以为台式电脑、平板电脑、笔记本电脑、工作站等。当然，客户端并不限于上述具有一定实体的电子设备，其还可以为运行于上述电子设备中的软体。还可以是一种通过程序开发形成的程序软件，该程序软件可以运行于上述电子设备中。

如图1所示，本实施例提供一种非均质压裂后储层流动数值模拟方法，包括以下步骤：

S110：获取非均质压裂后的离散裂缝网络和改造区储层范围，所述改造区储层范围包括近井区储层范围和远井区储层范围。

在一些实施例中，如图3所示，离散裂缝网络可以包括人工裂缝、诱导裂缝和天然裂缝，将人工裂缝视为具有有限导流能力的离散裂缝，诱导裂缝及天然裂缝等效为单孔介质或双重孔隙介质，在包含离散裂缝网络的改造区储层范围内，其中诱导裂缝形成近井区Ω_I，两区非均质边界为Γ₁；未受干扰的天然裂缝形成远井区Ω_O，两区非均质边界为Γ₂。

在一些实施例中，所述电子设备可以采用任何方式获取非均质压裂后的离散裂缝网络和改造区储层范围。例如，可以根据微地震监测结果给出离散裂缝网络及改造区储层范围，所述电子设备可以进行接收。

S120：将所述离散裂缝网络划分为若干裂缝微元，将所述近井区储层的边界和远井区储层的边界划分为若干边界单元。

在一些实施例中，如图4所示，可以将离散裂缝网络划分为N_F个裂缝微元，并对裂缝微元进行序贯标号(1—N_F)。对于裂缝交汇点，可以利用“岔型”变换法消去裂缝交汇单元。所述“岔型”变换法是指，消去相交裂缝微元形成的交汇单元，从而使得各相交裂缝微元直接相邻，如图4中所示的黑色虚线连接部分。

在一些实施例中，如图5所示，可以利用线性边界元法将近井区储层的边界和远井区储层的边界划分为B_b1个内边界单元和N_b2个外边界单元，对边界节点进行顺序编号，使得沿编号方向在边界上运动时，其相应区域总在边界的右侧。

S130：将储层的流动微分方程变换为相对应的储层的边界积分方程，求解得到所述储层的边界元解。

非常规油气藏在体积压裂之后，油气流动长时间处于非稳态渗流状态，近井区与远井区的流动微分方程形式相同，只是远井区中不存在源汇项，下面分别对近井区及远井区，给出其流动微分方程、基本解及积分形式。将近井区诱导裂缝和远近区天然裂缝等效为双重介质，则单相微可压缩流体在近井区储层中的非稳态渗流方程为：

近井区裂缝：

近井区基质：

远井区裂缝：

远井区基质：

式中，p_rf为近井区裂缝压力，单位为MPa；p_nf为远井区裂缝压力，单位为MPa；k_rf为近井区裂缝渗透率，单位为×10^-3μm²；k_nf为远井区裂缝渗透率，单位为×10^-3μm²；c_rft为近井区裂缝压缩系数，单位为MPa^-1；c_nft为远井区裂缝压缩系数，单位为MPa^-1；p_Im为近井区基质压力，单位为MPa；p_Om为远井区基质压力，单位为MPa；k_Im为近井区基质渗透率，单位为×10^-3μm²；k_Om为远井区基质渗透率，单位为×10^-3μm²；φ_Im为近井区基质孔隙度，无因次；φ_Om为远井区基质孔隙度，无因次；c_Imt为近井区基质压缩系数，单位为MPa^-1；c_Omt为近井区基质压缩系数，单位为MPa^-1；N_S为离散裂缝中的微元数量；q_i为近井区流向第i离散裂缝微元的单位面积流量，单位为m/d；x_hfi，y_hfi分别为第i离散裂缝微元的中心坐标，单位为m；δ为狄拉克(Driac)函数，满足：

引入无因次变量将以上近井区及远井区渗流模型无因次化，再对无因次形式的渗流方程进行Laplace变换。可以得到近井区及远井区储层流动无因次渗流数学模型的Laplace空间形式，即近井区储层的流动微分方程：

近井区储层的流动微分方程(6)可改写为：

其中，f_I(s)为基质到近井区裂缝的窜流函数，基于近井区裂缝表征方法，窜流函数为：

远井区储层的流动微分方程：

远井区储层的流动微分方程(9)可改写为：

f_O(s)为基质到远井区裂缝的窜流函数，基于远井区裂缝表征方法，窜流函数为：

以上窜流函数分别是长方形、板形及球形基质块下的基质与裂缝窜流函数。可以得到近井区储层的流动微分方程的基本解为：

远井区储层的流动微分方程的基本解为：

式中，K₀为零阶第二类修正Bessel函数；r_D为(x,y)和(x_k,y_k)两点间的无因次距离；s为Laplace变量。

根据边界积分方程的一般形式，可得到近井区及远井区流动方程的边界积分形式。对于近井区，其边界为Γ₁，同时考虑离散裂缝网络形成的线源项：

对于远井区，其边界为Γ₁和Γ₂，不存在线源项：

基于线性差值，利用线性边界元法将所述近井区储层的边界和远井区储层的边界划分为若干边界单元，得到近井区的边界积分方程在近井区的离散边界单元上的形式为：

远井区的边界积分方程在远井区的离散边界单元上的形式为：

式中，ΔΓ_Dj为近井区边界Γ_D上的第j个边界单元。等式(16)和(17)计算的关键在于线积分的求解，说明书实施例的做法是在各个线性单元ΔΓ_D定义新的局部坐标η。这里对线性积分采用高斯数值积分，因此定义局部坐标η时，使得线积分的上下限在-1和1之间。由此可得，局部坐标下的近井区的边界积分方程离散形式：

局部坐标下的远井区的边界积分方程离散形式：

式中，|J_j(η_j)|为局部坐标雅可比矩阵的行列式，可表示为：

局部坐标中的点(x_D,y_D)与η_j的关系取决于边界单元所采用的插值函数，对于本文所采用的线性单元，适合选取线性插值函数。对于线性单元ΔΓ_Dj，在其局部坐标中的点(x_D,y_D)为：

其中，f₁(η_j)＝(1-η_j)/2，f₂(η_j)＝(1+η_j)/2。同理，线性单元ΔΓ_Ij在局部坐标的压力p_rfD和压力导数也可由等式(21)插值得到。

由此，对于近井区等式(18)可进一步改写为：

同理，对于远井区等式(19)可进一步改写为：

等式(22)可以用来计算近井区任意一点的压力，包括边界Γ₁和离散裂缝微元；等式(23)可以用来计算远井区任意一点的压力，包括边界Γ₁和Γ₂。

将计算点(x_k,y_k)移动到近井区边界Γ₁的所有边界节点(k＝1…N_b1)上，则基于边界积分方程离散式(22)，可以得到N_b1个等式，组合为矩阵形式如下：

式中，下标(I,1)和f分别表示近井区压力由近井区Ω_I的边界Γ₁和离散裂缝微元共同计算，上标表示压力计算点处于边界Γ₁上。将计算点(x_k,y_k)移动到所有离散裂缝微元上，则可得含有N_S个等式的矩阵方程：

同理，将计算点(x_k,y_k)移动到远井区边界Γ₁和Γ₂的所有边界节点(k＝1…N_b1)和(k＝1…N_b2)上，则基于边界积分方程离散式(23)，可以得到N_b1+N_b2个等式，组合为矩阵形式如下：

或

在近井区和远井区的两区非均质界面上，压力及压力导数连续，等式(27)可写为：

等式(24)、(25)和(28)构成了近井区的边界元解储层和远井区储层的边界元解的方程组。该方程组共有(N_s+2N_b1+N_b2)个方程，并包含和共(2N_S+2N_b1+2N_b2)个未知数，方程组的求解还需耦合离散裂缝流动方程及外边界Γ₂的边界条件。以上等式中系数矩阵A、B、C、E和H的具体形式如下：

S140：耦合离散裂缝流动方程和储层边界元解，得到离散裂缝网络-两区流动耦合矩阵。

本说明书实施例中，要得到离散裂缝网络-两区流动耦合求解矩阵，首先将离散裂缝流动方程、所述近井区储层的边界元解和远井区储层的边界元解进行耦合，所述离散裂缝网络-两区流动耦合求解矩阵采用以下计算方式得到：

离散裂缝网络流动的求解：将所述离散裂缝网络划分为若干裂缝微元，通过“岔型”变化法消去所述裂缝微元的交汇点，再根据离散裂缝网络流动微分方程建立其Laplace空间的矩阵方程。离散裂缝网络流动方程的矩阵形式为：

式中，T为裂缝微元间传导率的系数矩阵；I是N_S×N_S阶的单位矩阵；为各裂缝微元的无因次压力向量；为基质流向各裂缝微元的无因次流量向量；为无因次井底压力值；b为常数向量；o为零向量。

生产井内边界条件为：

其中系数矩阵和向量为：

利用离散裂缝面上流量和压力的连续性条件，联立近井区储层和远井区储层边界元解的方程组(24)，(25)，(28)以及离散裂缝流动方程(34)和生产边界条件(35)可得非均质压裂后储层中形成的离散裂缝网络-两区非均质流动耦合矩阵。

S150：根据所述离散裂缝网络-两区流动耦合矩阵，对所述近井区储层和远井区储层进行流动数值模拟。

通过S140可以看出，耦合矩阵包含了(2N_b2+2N_b1+2N_F+1)个未知数和(N_b2+2N_b1+2N_F+1)个方程。值得注意的是，由于还未利用外边界条件，方程数量比未知数少N_b2个，这里只给出了其一般形式，具体的求解矩阵由外边界Γ₂确定。

通常均认为远井区为无限大区域(即外边界Γ₂为无限大边界)是合理的，也是大多数体积压裂井产能预测模型及生产动态分析模型常采用边界条件。由此，给出远井区为无限大边界时，生产井分别在产量约束下的求解方法。

由等式(37)可以直接得到产量约束下的井底压力，再由以下等式计算井底压力约束下的产量：

求解等式(27)和(28)后，均可获得近井区及远井区边界上各节点的压力和压力导数，以及离散裂缝微元的压力，再由等式(22)和(23)便可计算流动区域内任一点的压力，由此可得不同生产时刻区域的压力分布及储层动用情况。

上述实施例公开的非均质压裂后储层流动数值模拟方法，从渗流数学模型建立的角度出发，将人工裂缝、诱导裂缝和天然裂缝形成的压裂缝网抽提为离散裂缝网络-两区非均质概念模型，可用于模拟不同任意储层两区非均质形态及任意裂缝网络展布组合下的流动行为。

下面介绍本说明书一种非均质压裂后储层流动数值模拟方法第二实施例。

图2是本说明书一种非均质压裂后储层流动数值模拟方法另一实施例的流程图。如图2所示，所述非均质压裂后储层流动数值模拟方法可以包括：

S210：获取非均质压裂后的离散裂缝网络和改造区储层范围，所述改造区储层范围包括近井区储层范围和远井区储层范围。

S220：将所述离散裂缝网络划分为若干裂缝微元，将所述近井区储层的边界和远井区储层的边界划分为若干边界单元。

S230：将储层的流动微分方程变换为相对应的储层的边界积分方程，求解得到所述储层的边界元解。

S240：耦合离散裂缝流动方程和储层的边界元解，得到离散裂缝网络-两区流动耦合矩阵。

S250：根据所述离散裂缝网络-两区流动耦合矩阵，对所述近井区储层和远井区储层进行流动数值模拟。

S260：对所述近井区储层和远井区储层流动数值模拟结果进行可视化处理。

在一些实施例中，可以根据所述近井区储层和远井区储层流动数值模拟结果，确定不同时刻储层流动的压力分布和储层动用情况，再对所述不同时刻储层流动的压力分布和储层动用情况进行可视化处理。

所述一种非均质压裂后储层流动数值模拟方法第二实施例与所述一种非均质压裂后储层流动数值模拟方法第一实施例的区别在于：本实施例中，对所述近井区储层和远井区储层流动进行数值模拟后，还进一步根据所述近井区储层和远井区储层流动数值模拟结果确定不同时刻储层流动的压力分布和储层动用情况，再对所述不同时刻储层流动的压力分布和储层动用情况进行可视化处理。

为了清楚的说明本说明书实施方式的有益效果，下面结合附图进行说明：

其中，图6为本说明书一些实施例中实际非均质压裂裂缝展布示意图，图7为根据本说明书一些实施例非均质压裂后储层流动数值模拟方法抽提的两区非均质-离散裂缝网络示意图，图8为根据本说明书实施例非均质压裂后储层流动数值模拟方法预测的日产油量与累积产油量曲线图，图9a、图9b、图9c和图9d给出了不同生产时间裂缝及储层压力分布。可以看出在生产早期及中期，储层的动用主要集中在裂缝间距小(裂缝密度大)的附近储层，诱导裂缝发育加快了改造区(近井区)动用。由于远井区未改造，渗流能力仍较差，从生产30年的压力场可以得出，储层最终的动用范围依然局限在压裂改造的储层范围内。

本实施例的其他部分与本说明书一种非均质压裂后储层流动数值模拟方法第一实施例相同，可以参照一种非均质压裂后储层流动数值模拟方法第一实施例，本实施例在此不再赘述。

下面介绍本说明书一种非均质压裂后储层流动数值模拟系统第一实施例。

图10是本申请一种非均质压裂后储层流动数值模拟系统第一实施例的模块图。如图10所示，所述一种非均质压裂后储层流动数值模拟系统可以包括：资料获取单元1010、网格剖分单元1020、两区储层边界元解单元1030、离散裂缝网络-两区流动耦合单元1040和储层流动数值模拟单元1050。

其中，所述资料获取单元1010，用于获取非均质压裂后的离散裂缝网络和改造区储层范围，所述改造区储层范围包括近井区储层范围和远井区储层范围。

所述网格剖分单元1020，用于根据网格剖分法将所述离散裂缝网络划分为若干裂缝微元，将所述近井区储层的边界和远井区储层的边界划分为若干边界单元。

所述两区储层边界元解单元1030，用于分别将所述近井区储层的流动微分方程和远井区储层的流动微分方程变换为边界积分方程，根据所述裂缝微元和所述边界单元，对变换后的边界积分方程求解，得到所述近井区储层的边界元解和远井区储层的边界元解。

所述离散裂缝网络-两区流动耦合单元1040，用于将离散裂缝流动方程、近井区储层的边界元解和远井区储层的边界元解进行耦合，得到离散裂缝网络-两区流动耦合矩阵。

所述储层流动数值模拟单元1050，用于根据所述离散裂缝网络-两区流动耦合矩阵，对所述近井区储层和远井区储层进行流动数值模拟。

在一些实施例中，如图11所示，所述网格剖分单元1020可以包括裂缝划分子单元1021和储层边界离散子单元1022。

其中，所述裂缝划分子单元1021用于将所述离散裂缝网络划分为若干裂缝微元，通过“岔型”变化法消去所述裂缝微元的交汇点。

所述储层边界离散子单元1022，用于利用线性边界元法将所述近井区储层边界和远井区储层边界划分为若干边界单元。

上述实施例提供的一种非均质压裂后储层流动数值模拟系统与本说明书一种非均质压裂后储层流动数值模拟方法第一实施例相对应，可以实现本说明书方法实施例的技术效果。

下面介绍本说明书一种非均质压裂后储层流动数值模拟系统第二实施例。

图12是本申请一种非均质压裂后储层流动数值模拟系统第一实施例的模块图。如图12所示，所述一种非均质压裂后储层流动数值模拟系统可以包括：资料获取单元1210、网格剖分单元1220、两区储层边界元解单元1230、离散裂缝网络-两区流动耦合单元1240、储层流动数值模拟单元1250和模拟结果可视化单元1260。

其中，所述资料获取单元1210，用于获取非均质压裂后的离散裂缝网络和改造区储层范围，所述改造区储层范围包括近井区储层范围和远井区储层范围。

所述网格剖分单元1220，用于根据网格剖分法将所述离散裂缝网络划分为若干裂缝微元，将所述近井区储层的边界和远井区储层的边界划分为若干边界单元。

所述两区储层边界元解单元1230，用于用于分别将所述近井区储层的流动微分方程和远井区储层的流动微分方程变换为边界积分方程，根据所述裂缝微元和所述边界单元，对变换后的边界积分方程进行求解，得到近井区储层的边界元解和远井区储层的边界。

所述离散裂缝网络-两区流动耦合单元1240，用于将离散裂缝流动方程、近井区储层的边界元解和远井区储层的边界元解进行耦合，得到离散裂缝网络-两区流动耦合矩阵。

所述模拟结果可视化单元1260，用于根据所述近井区储层和远井区储层流动数值模拟结果，确定不同时刻储层流动的压力分布和储层动用情况，对所述不同时刻储层流动的压力分布和储层动用情况进行可视化处理。

上述实施例提供的一种非均质压裂后储层流动数值模拟系统与本说明书一种非均质压裂后储层流动数值模拟方法第二实施例相对应，可以实现本说明书方法实施例的技术效果。

在20世纪90年代，对于一个技术的改进可以很明显地区分是硬件上的改进(例如，对二极管、晶体管、开关等电路结构的改进)还是软件上的改进(对于方法流程的改进)。然而，随着技术的发展，当今的很多方法流程的改进已经可以视为硬件电路结构的直接改进。设计人员几乎都通过将改进的方法流程编程到硬件电路中来得到相应的硬件电路结构。因此，不能说一个方法流程的改进就不能用硬件实体模块来实现。例如，可编程逻辑器件(Programmable Logic Device,PLD)(例如现场可编程门阵列(Field Programmable GateArray，FPGA))就是这样一种集成电路，其逻辑功能由用户对器件编程来确定。由设计人员自行编程来把一个数字系统“集成”在一片PLD上，而不需要请芯片制造厂商来设计和制作专用的集成电路芯片2。而且，如今，取代手工地制作集成电路芯片，这种编程也多半改用“逻辑编译器(logic compiler)”软件来实现，它与程序开发撰写时所用的软件编译器相类似，而要编译之前的原始代码也得用特定的编程语言来撰写，此称之为硬件描述语言(Hardware Description Language，HDL)，而HDL也并非仅有一种，而是有许多种，如ABEL(AdvancedBoolean Expression Language)、AHDL(Altera Hardware DescriptionLanguage)、Confluence、CUPL(Cornell University Programming Language)、HDCal、JHDL(JavaHardware Description Language)、Lava、Lola、MyHDL、PALASM、RHDL(Ruby HardwareDescription Language)等，目前最普遍使用的是VHDL(Very-High-Speed IntegratedCircuit Hardware Description Language)与Verilog2。本领域技术人员也应该清楚，只需要将方法流程用上述几种硬件描述语言稍作逻辑编程并编程到集成电路中，就可以很容易得到实现该逻辑方法流程的硬件电路。

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、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。

通过以上的实施方式的描述可知，本领域的技术人员可以清楚地了解到本说明书可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本说明书的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本说明书各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。

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。

本说明书可用于众多通用或专用的计算机系统环境或配置中。例如：个人计算机、服务器计算机、手持设备或便携式设备、平板型设备、多处理器系统、基于微处理器的系统、置顶盒、可编程的消费电子设备、网络PC、小型计算机、大型计算机、包括以上任何系统或设备的分布式计算环境等等。

本说明书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说明书，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。

虽然通过实施例描绘了本说明书，本领域普通技术人员知道，本说明书有许多变形和变化而不脱离本说明书的精神，希望所附的权利要求包括这些变形和变化而不脱离本说明书的精神。

Claims

1.一种非均质压裂后储层流动数值模拟方法，其特征在于，该方法包括：

2.根据权利要求1所述的非均质压裂后储层流动数值模拟方法，其特征在于，在划分的步骤中包括：

3.根据权利要求1所述的非均质压裂后储层流动数值模拟方法，其特征在于，所述分别将所述近井区储层的流动微分方程和远井区储层的流动微分方程变换为边界积分方程，包括：

4.根据权利要求3所述的非均质压裂后储层流动数值模拟方法，其特征在于，所述确定近井区储层的流动微分方程和远井区储层的流动微分方程的基本解包括：

5.根据权利要求1所述的非均质压裂后储层流动数值模拟方法，其特征在于，在求解近井区储层的边界元解和远井区储层的边界元解的步骤中包括：

使用线性边界元法对所述边界积分方程进行离散化；

6.根据权利要求1所述的非均质压裂后储层流动数值模拟方法，其特征在于，在将离散裂缝流动方程、近井区储层的边界元解和远井区储层的边界元解进行耦合的步骤中包括：

7.根据权利要求1-6任一项所述的非均质压裂后储层流动数值模拟方法，其特征在于，所述方法还包括：

8.一种非均质压裂后储层流动数值模拟系统，其特征在于，包括：

9.根据权利要求8所述的非均质压裂后储层流动数值模拟系统，其特征在于，所述网格剖分单元还包括：

裂缝划分子单元，用于将所述离散裂缝网络划分为若干裂缝微元，通过“岔型”变化法消去所述裂缝微元的交汇点；

储层边界离散子单元，用于利用线性边界元法分别将所述近井区储层的边界和远井区储层的边界划分为若干边界单元。

10.根据权利要求8或9所述的非均质压裂后储层流动数值模拟系统，其特征在于，所述数值模拟系统还包括模拟结果可视化单元，用于根据所述近井区储层和远井区储层流动数值模拟结果，确定不同时刻储层流动的压力分布和储层动用情况，对所述不同时刻储层流动的压力分布和储层动用情况进行可视化处理。