CN116306118A - 一种裂缝建模方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种裂缝建模方法，属于油田开发技术领域。本发明的裂缝建模方法，包括以下步骤：1)利用工区基质地质网格，结合统计的工区裂缝参数数据，以工区裂缝发育密度体为约束，建立工区的DFN裂缝模型；2)将工区基于步骤1)建立的DFN裂缝模型模拟的生产数据的模拟生产曲线与实际生产曲线进行比较，修正DFN裂缝模型的裂缝参数，使模拟生产曲线和实际生产曲线的拟合率达到设定值。本发明的裂缝建模方法，用实际生产曲线修正指导裂缝建模参数，提高离散裂缝网络(DFN)模型建模的准确性，从而解决现有建模方法建立的模型误差大，与生产动态特征符合程度低的问题。
Description
技术领域
本发明涉及一种裂缝建模方法，属于油田开发技术领域。
背景技术
对于裂缝发育的油藏，尤其是低渗透油藏，裂缝建模是油藏储层研究或储层预测中表征储层非均质性的重要技术手段。油田开发实践证明，准确建立裂缝模型，不仅可以为有效控制边水通过裂缝网络进入储层提供科学依据，而且可以有效的提高数值模拟预测的准确度。
裂缝研究自上个世纪五六十年代开始，经过60余年的发展，已取得显著的成果：裂缝一方面可以作为油气的运移通道和聚集空间，在张开缝高度发育的地层，能够成为裂缝储层；另一方面，裂缝的存在可以造成储层非均质性进一步增强，给油气田的勘探与开发带来困难，特别是，在边底水发育的油(气)田开发过程中，边底水可以通过裂缝网络进入储层，造成水淹。基于此，对于裂缝发育的储层，无论是在勘探还是开发过程中，均需要建立裂缝模型定量描述裂缝发育情况。
目前常用的裂缝建模方法是随机裂缝建模方法，裂缝模型建立之后，一般采用双重介质建模方法，将裂缝参数粗化到基质模型中，将裂缝参数等效为储层参数，对整个双重介质模型进行生产历史拟合，一般模型运行时间长，且调整的是基质与裂缝共同的渗透率参数，并没有针对裂缝进行专门参数调整。同时由于裂缝具有尺寸变化大、空间展布复杂等特点，现有裂缝建模方法一直存在模型误差大、模型最终与生产动态特征符合程度低的问题，大大制约了裂缝储层研究的开展。
发明内容
本发明的目的是提供一种建模误差小且与生产动态特征符合程度高的裂缝建模方法。
为了实现以上目的，本发明所采用的技术方案是：
一种裂缝建模方法，包括以下步骤：1)利用工区基质地质网格，结合统计的工区裂缝参数数据，以工区裂缝发育密度体为约束，建立工区的DFN裂缝模型；2)将工区基于步骤1)建立的DFN裂缝模型模拟的生产数据的模拟生产曲线与实际生产曲线进行比较，修正DFN裂缝模型的裂缝参数，使模拟生产曲线和实际生产曲线的拟合率达到设定值。
本发明的裂缝建模方法，通过动静态结合，用实际生产曲线修正指导裂缝建模参数，提高离散裂缝网络(DFN)模型建模的准确性，从而解决现有建模方法建立的模型误差大，与生产动态特征符合程度低的问题。一般低渗透油藏裂缝相对发育，本发明的裂缝建模方法尤其适用于低渗透、裂缝发育的油藏的裂缝建模。
进一步地，步骤1)中，所述工区裂缝参数包括裂缝的尺寸、倾向、倾角、开度和渗透率。所述工区裂缝参数结合岩心信息、野外露头信息和测井信息进行统计得到。
可以理解的是实际生产曲线是基于工区生产井实测的历史生产数据得到。进一步地，步骤2)中，将工区模拟生产曲线与实际生产曲线进行比较，修正DFN裂缝模型的裂缝参数的方法包括以下步骤：
i)分别获取基于DFN裂缝模型模拟的生产数据以及工区生产井实测的历史生产数据，比较基于模拟的生产数据的模拟生产曲线与基于历史生产数据的实际生产曲线，获取模拟生产曲线和实际生产曲线的拟合率，记为α；
ii)当模拟生产曲线与实际生产曲线拟合率α≤M时，调整裂缝发育密度体后依次进行步骤1)和步骤i)，直至拟合率α＞M；M为70～80％；
当拟合率α＞M或调整裂缝发育密度体至拟合率α＞M时，在拟合率对应的裂缝发育密度体的基础上，调整裂缝开度和渗透率后依次进行步骤1)和步骤i)，直至生产曲线拟合率达到设定值；所述设定值＞α。可以理解的是，设定值可以根据生产需要进行设定，最高不超过100％，一般取95～100％即可满足实际生产需求。
由于裂缝发育密度体是关乎模拟生产曲线比较敏感参数，首先进行调整，可见M值关乎模型准确的基础，对于任意的工区，一般M在70～80％之间取值均可以满足生产要求，例如M值可以取75％。可以理解的是，本发明的拟合率＝(模拟生产曲线数据点平均值-实际生产曲线数据点平均值)/实际生产曲线数据点平均值×100％，模拟生产曲线数据点和实际生产曲线数据点为同一时间段的数据点。
进一步地，步骤2)中，所述模拟的生产数据采用包括以下步骤的方法获取：在DFN裂缝模型的基础上，采用有限元方法、按时间步长模拟流体在裂缝中的流动过程，进而求得模拟的生产数据。例如可以采用Fracman软件进行快速产能评价模块按照有限元方法、按时间步长精确模拟流体在裂缝中的流动过程。采用该方法获取模拟的生产数据相较于其他方法的优点在于，其他数值模拟技术，通常需要建立双重介质模型及流体模型，进行数值模拟，一同调整双重介质的储层参数及裂缝参数，且模拟的过程时间长；本发明对油藏的各项参数给定值，以裂缝模型为基础，利用Fracman软件快速模拟流体运动，利用历史拟合手段，专门调整裂缝参数，既可大大节约模拟运行时间，又可建立满足生产需要的裂缝模型。
进一步地，步骤1)中，工区裂缝发育密度体根据工区内裂缝发育密度与裂缝发育主控因素之间的函数关系建立。裂缝发育主控因素的确定，是通过建立工区单井裂缝发育密度的与不同地震属性函数关系，将相关性最大的地震属性作为裂缝的发育主控因素。
进一步地，步骤1)中，所述工区基质地质网格为工区构造模型网格。工区构造模型网格可以采用Petrel软件建立。
附图说明
图1为实施例中的裂缝发育密度与地震相干属性函数关系图；
图2为实施例中的模拟生产曲线与实际生产曲线拟合过程图；
图3为在实施例建立模型指导下部署的采油井与同期未采用该模型指导的采油井的平均日产量对比图。
具体实施方式
以下结合具体实施方式对本发明的技术方案作进一步的说明。
实施例
本实施例的裂缝建模方法，以渗透率小于50×10-3μm2、裂缝发育的某工区的A井区为例，包括以下步骤：
1)通过总结分析前期地质认识，收集某工区A井区的井位、井轨迹、成像测井、野外观测、地震属性、试验室裂缝分析数据，进而确定裂缝的尺寸、倾向、倾角、开度、渗透率以及单井裂缝发育密度(单井每米发育的裂缝条数)。并且准备包括试井的各种测试数据、井筒参数、流体参数以及生产动态数据，为快速产能评价提供基础参数。
2)通过建立工区单井裂缝发育密度与裂缝发育主控因素的函数关系，以裂缝发育主控因素为基础，建立裂缝发育密度体；具体地，建立裂缝发育体的方法包括以下步骤：
i)地震解释的相干体、蚂蚁体、曲率等属性数据体可以作为控制裂缝发育的基础，利用成像测井精度高的特点，通过井震结合，建立工区单井裂缝发育密度与地震各项属性函数关系，根据相关系数确定相关性最大的地震相干体作为控制裂缝发育密度的基础；
ii)根据裂缝发育密度与地震相干属性函数关系，建立工区裂缝发育密度体；裂缝发育密度与地震相干属性函数关系见图1。
3)利用工区基质地质网格，建立DFN裂缝模型；具体地，建立DFN裂缝模型包括以下步骤：
i)通过Petrel软件建立工区构造模型网格作为基质地质网格；所采用的petrel软件是一套目前国内外广泛应用基于Windows平台研发的三维可视化建模软件，它集构造建模、岩相建模、油藏属性建模、裂缝建模和油藏数值模拟于一体，适用于各种油藏类型。
ii)利用步骤1中的裂缝模型基础数据，按照空间聚类的分析方法统计工区裂缝的尺寸、倾向、倾角、开度、渗透率。
iii)采用DFN裂缝网络确定性建模方法，结合工区裂缝参数统计结果，以工区裂缝发育密度体为约束，在工区基质地质网格中产生DFN裂缝模型。
4)将工区基于步骤1)建立的DFN裂缝模型模拟的生产数据的模拟生产曲线与实际生产曲线进行比较，修正DFN裂缝模型的裂缝参数，使模拟生产曲线和实际生产曲线的拟合率达到设定值，建立准确的DFN裂缝模型。具体步骤如下：
i)以步骤3)中建立的DFN裂缝模型为基础，结合步骤1)中收集到的井筒参数以及油气藏的流体、储层物性(孔隙度、渗透率)、储层有效厚度等参数，采用Fracman软件进行快速产能评价模块按照有限元方法、按时间步长精确模拟流体在裂缝中的流动过程，进而求得裂缝模型模拟的生产数据。
ii)分别获取基于DFN裂缝模型模拟的生产数据以及工区生产井实测的历史生产数据，比较基于模拟的生产数据的模拟生产曲线与基于历史生产数据的实际生产曲线的拟合率；此处的拟合率＝(模拟生产曲线数据点平均值-实际生产曲线数据点平均值)/实际生产曲线数据点平均值×100％。基于首次建立的DFN裂缝模型的模拟生产曲线与实际生产曲线的拟合率为65％＜75％，需调整裂缝发育密度。
iii)然后增大裂缝发育密度至1.1倍，重复步骤3)iii)、4)i)和4)ii)，再次得到的模拟生产曲线与实际生产曲线的拟合率为78％(＞75％)，在此时拟合率对应裂缝发育密度体的基础上，调整裂缝开度和渗透率后进行步骤3)中iii)和步骤4)中i)，直至拟合率在100％，此时对应的裂缝模型即为最终正确DFN裂缝模型。模拟生产曲线和实际生产曲线的拟合过程如图2所示。
本实施例最终建立的DFN裂缝模型的准确性更高，在该模型指导下，在上述的渗透率小于50×10-3μm2、裂缝发育的某工区共布署采油井3口，与同期未采用模型指导下，部署采油井2口，对比生产指标，其中利用该模型指导下，部署采油井的平均日产量明显高于未利用该模型指导部署的采油井平均日产量(如图3所示)。
Claims (6)
1.一种裂缝建模方法，其特征在于：包括以下步骤：
1)利用工区基质地质网格，结合统计的工区裂缝参数数据，以工区裂缝发育密度体为约束，建立工区的DFN裂缝模型；
2)将工区基于步骤1)建立的DFN裂缝模型模拟的生产数据的模拟生产曲线与实际生产曲线进行比较，修正DFN裂缝模型的裂缝参数，使模拟生产曲线和实际生产曲线的拟合率达到设定值。
2.根据权利要求1所述的裂缝建模方法，其特征在于：步骤1)中，所述工区裂缝参数包括裂缝的尺寸、倾向、倾角、开度和渗透率。
3.根据权利要求2所述的裂缝建模方法，其特征在于：步骤2)中，将工区模拟生产曲线与实际生产曲线进行比较，修正DFN裂缝模型的裂缝参数的方法包括以下步骤：
i)分别获取基于DFN裂缝模型模拟的生产数据以及工区生产井实测的历史生产数据，比较基于模拟的生产数据的模拟生产曲线与基于历史生产数据的实际生产曲线，获取模拟生产曲线和实际生产曲线的拟合率，记为α；
ii)当模拟生产曲线与实际生产曲线拟合率α≤M时，调整裂缝发育密度体后依次进行步骤1)和步骤i)，直至拟合率α＞M；M为70～80％；
当拟合率α＞M或调整裂缝发育密度体至拟合率α＞M时，在拟合率对应的裂缝发育密度体的基础上，调整裂缝开度和渗透率后依次进行步骤1)和步骤i)，直至生产曲线拟合率达到设定值；所述设定值＞α。
4.根据权利要求1所述的裂缝建模方法，其特征在于：步骤2)中，所述模拟的生产数据采用包括以下步骤的方法获取：在DFN裂缝模型的基础上，采用有限元方法、按时间步长模拟流体在裂缝中的流动过程，进而求得模拟的生产数据。
5.根据权利要求1所述的裂缝建模方法，其特征在于：步骤1)中，工区裂缝发育密度体根据工区内裂缝发育密度与裂缝发育主控因素之间的函数关系建立。
6.根据权利要求1所述的裂缝建模方法，其特征在于：步骤1)中，所述工区基质地质网格为工区构造模型网格。
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Cited By (1)
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| CN117610313A (zh) * | 2024-01-18 | 2024-02-27 | 西安石油大学 | 页岩油藏人工裂缝的网格加密方法及装置 |
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