基于嵌入式离散裂缝模型的裂缝性储层酸化数值模拟方法

专利主权项内容

1.一种基于嵌入式离散裂缝模型的裂缝性储层酸化数值模拟方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：构建包括基质与天然裂缝的裂缝性储层酸化数值模拟物理模型；S2：对所述裂缝性储层酸化数值模拟物理模型进行基质网格和裂缝网格划分，并对所述裂缝性储层酸化数值模拟物理模型赋予物理参数；S3：基于嵌入式离散裂缝模型构建酸液在储层孔隙介质及裂缝介质内的渗流模型；基于嵌入式离散裂缝模型构建酸液在储层孔隙介质及裂缝介质内的酸液化学反应模型；构建基质和裂缝孔渗演化的辅助方程；所述渗流模型包括基质渗流控制方程、裂缝渗流控制方程以及基质-裂缝窜流方程；所述基质渗流控制方程为：
(1)式中：为基质的孔隙度，无量纲；t为时间，s；/>为散度算子，无量纲；/>为基质的渗透率，m；/>为酸液的粘度，Pa·s；/>为梯度算子，无量纲；/>为基质的压力，Pa；/>为基质与裂缝的窜流量，m/s；/>为基质的源相，m/s；233所述裂缝渗流控制方程为：
(2)式中：为裂缝的孔隙度，无量纲；/>为裂缝的渗透率，m；/>为裂缝的压力，Pa；/>为裂缝与基质的窜流量，m/s；/>为裂缝的源相，m/s；233所述基质-裂缝窜流方程为：
(3)
(4)式中：为基质裂缝窜流系数，无量纲；所述酸液化学反应模型包括基质内化学反应控制方程和裂缝内化学反应控制方程；所述基质内化学反应控制方程为：
(6)式中：为基质中的酸液浓度，kmol/m；/>为基质内的渗流速度，m/s；/>为酸液的有效扩散系数，m/s；/>为基质的酸液消耗表面反应速率，kmol/(s·m)；/>为基质的孔隙比表面积，m/m；3223所述裂缝内化学反应控制方程为：
(7)式中：为裂缝中的酸液浓度，kmol/m；/>为裂缝内的渗流速度，m/s；/>为裂缝的酸液消耗表面反应速率，kmol/(s·m)；/>为裂缝的孔隙比表面积，m/m；3223所述基质和裂缝孔渗演化的辅助方程为：
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(11)式中：、/>分别为基质和裂缝的传质速度，m/s；/>、/>分别为基质和裂缝的酸液反应速度，m/s；S4：耦合求解所述渗流模型、酸液化学反应模型以及辅助方程，获得孔隙度和渗透率变化模型；所述孔隙度和渗透率变化模型包括基质孔隙度变化模型、基质渗透率变化模型、裂缝孔隙度变化模型以及裂缝渗透率变化模型；所述基质孔隙度变化模型为：
(15)式中：为酸液的溶蚀能力数，kg/kmol；/>为岩石的密度，kg/m；3所述基质渗透率变化模型为：
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(18)式中：为基质初始的渗透率，m；/>为初始基质孔隙度，无量纲；/>为经验参数，无量纲；/>为溶蚀后的基质孔隙半径，m；/>为初始的基质孔隙半径，m；/>为初始的基质孔隙比表面积，m/m；223所述裂缝孔隙度变化模型为：
(19)所述裂缝渗透率变化模型为：
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(22)式中：为裂缝初始的渗透率，m；/>为初始裂缝孔隙度，无量纲；/>为溶蚀后的裂缝孔隙半径，m；/>为初始的裂缝孔隙半径，m；/>为初始的裂缝孔隙比表面积，m/m；223S5：根据所述孔隙度和渗透率变化模型模拟裂缝性储层酸化过程。