[发明专利]一种MDT压力数值测试模拟方法

说明书

技术领域：

本发明涉及石油勘探技术领域中的一种MDT测试数值模拟仿真方法，尤其是其中的压力数值模拟，适合于MDT测试资料解释及试油方案优化。

背景技术：

电缆测试资料解释手段主要有解析法和数值模拟两类方法。二者均是基于渗流力学理论，建立测试过程的数学模型。同时，为了与实际测量相吻合，逐渐将影响测量的因素，如管线的存储效应、井筒附近的表皮效应和增压效应等都加入到所建立的数学模型中，实现对储层的评价。稍有不同的是，解析的方法是通过数学理论推导求解测试地层的压力变化与地层参数的关系，而数值方法则是通过离散数学手段来求解地层压力变化与地层和流体物性参数的关系。解析方法必须对数学模型进行简化，而且只适用于均质、单相(油、水或气)条件下地层中存在的球形源(探针)的情况。解析法简单、快捷，但分析结果常常会与实际数据存在一定偏差，尤其在复杂的各向异性地层和多相流体共存的情况下，甚至可导致错误结论，只有通过数值模拟的方法才能够获得更加准确、可靠的压力及流体识别解释结果。

目前，用于求解渗流方程的数值解法主要有以下几种：有限差分法、有限元法、有限体积法、边界元法，还有其他方法如有限体积法和流线法。有限差分法的应用最为成熟，应用也最多，特别是在油藏数值模拟方面所采用的数值解法均为差分法。有限元法目前在固体力学的力学分析方面也已比较成熟，应用也比较多。有限体积法的基本思路易于理解，并能得出直接的物理解释。边界元法与前两个方法相比应用相对较少。

目前的电缆测试资料解释手段仍以解析方法为主，数值方法的研发正日趋活跃，但目前还没有进入实质的数据解释服务阶段。包括斯伦贝谢公司的MDT解释软件PD-Plot在内，其资料解释手段也是基于理想化的数学解析模型(单相、均质的简化模型)的方法。

由于地层测试器测试过程中存在抽吸探针与地层接触面几何形状复杂、探针与地层尺寸相差悬殊等问题，通常在试井中应用的有限差分方法在求解地层测试器数学模型时得不到很好的效果。而且，现在普遍采用的反演方法依赖于地层测试器压力恢复后期的数据，不仅忽略了压力测试早期地层动态变化时的响应数据，而且也延长了测试时间，在压力和时间的半对数图上直线段不出现的地层无法使用；而且还要仔细检查压力变化历史，主观给出压力开始和结束点，这些都阻碍了现有地层测试器的应用。

发明内容：

为了解决背景技术中存在的问题，本发明提供一种MDT压力数值测试模拟方法，该方法用于地层动态测试的压力数据的处理解释，求解储层原始压力、流体密度、流体粘度等渗流参数。测试过程在空间-时间上的厘米-秒级的小尺度数值仿真模拟。

本发明采用的技术方案是：该MDT压力数值测试模拟方法包括如下步骤：

在现场测试过程中，将MDT(模块化电缆地层动态测试器)下入到目标地层内部，探针模块开始工作，探针挤破泥饼刺入地层，仪器预测室部分打开，形成负压，地层流体通过探针流入预测室，直到充满为止。上述过程重复多次，整个测试过程中的压力变化、流体性质、仪器工作状态全部记录下来，通过对MDT测试过程的模拟仿真，确定目标层位的局部动态变化与地层参数之间的动态关系，具体获得过程如下：如图1所示。

步骤1、建立空间、时间上离散的多维、多相态和多组分的油藏与井筒、测试工具多尺度耦合数学模型，具体建立过程为：

步骤11、根据质量守恒定律和达西定律，建立MDT测试三维三相黑油模型：