[发明专利]一种缝洞野外露头水驱油数值模拟方法

说明书

技术领域

本发明属于油气田开发领域，具体涉及一种缝洞野外露头水驱油数值模拟方法。

背景技术

油藏数值模拟技术研究始于20世纪30年代，到了50年代在石油工业方面得以应用，70年代开始进入商品化阶段，而80年代油藏数值模拟又向完善、配套、大型多功能一体化综合性软件飞跃发展，进入90年代，进一步完善了油藏数值模拟技术，发展了双重介质油藏数值模拟技术，并向大型一体化软件发展，跨入21世纪，油藏数值模拟的发展更趋向于描述更准确、计算速度更快、计算结果更准确方向发展，进一步发展了多重介质等模型，并将并行计算应用到油藏数值模拟中。近年来，油藏模型、网格剖分以及数值求解方法也都取得了很大提高，油藏数值模拟已成为油田开发研究，解决油田开发决策问题的有力工具。在衡量油田开发好坏、预测投资、对比油田开发方案、评价提高采收率方法等方面应用都极为广泛。

世界上已发现的油气储量有一半以上来自碳酸盐岩油气储集层，而缝洞型碳酸盐岩油藏作为其中的一种特殊类型，也在我国乃至世界的油气资源中也占有很大的比重。缝洞型碳酸盐岩油藏属于非常规油气藏类型，其储量规模大，可以形成大型油气藏，也是世界碳酸盐岩油藏生产的重要组成部分。

近十多年来，研究对象为碎屑岩的油藏数值模拟，其相关的理论与技术研究均基于多孔介质理论，已经取得了巨大的发展，形成了工业化技术应用。针对缝洞型油藏储集空间复杂，主要为孔、缝、洞，且孔、缝、洞存在不同的介质组合，其流动规律与模拟方法因介质组合不同而不同。

缝洞型油藏储量规模大和开采难度高的矛盾决定了深入开展该油藏渗流机理、开采方案优化和剩余油分布规律研究的重要性。目前这方面的研究主要集中在概念模型的数值模拟试验和物理模拟试验，提出了缝洞油藏特有的开采特征和提高采收率的方法，取得了许多有价值的成果，对缝洞型油藏的开发具有一定的指导意义，但是目前的研究手段存在以下不足或缺陷：

(1)数值模型

由于提出的缝洞组合模式有限并且过于简化，不能很好地反映真实的储层介质情况，使得概念模型与实际模型存在较大差别，模拟结果所反映的规律和特征不具普遍性。

(2)物理模型

物理模拟试验一般采用岩心或储层的物探结果为原型，根据相似性原理制作物理模型。该方法受大为因素影响较大，同时试验温度、流体粘度及注入(开采)速率等参数的选取难以把握。此外，物理模拟试验可重复性差、试验周期较长、所花费的人力物力资源较大。

发明内容

本发明的目的在于解决上述现有技术中存在的难题，提供一种缝洞野外露头水驱油数值模拟方法，通过刻画缝洞型储集体野外露头地质模型，结合数值模拟手段，实现对不同缝洞组合的开采机理的研究，分析开采特征，总结剩余油分布规律，优化开采方式，提出不同地质模型的最优开采模式。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种缝洞野外露头水驱油数值模拟方法，包括：

(1)地质模型刻画，得到数值化地质模型；

(2)对步骤(1)得到的数值化地质模型进行网格剖分；

(3)数值模拟后处理。

所述步骤(1)包括：

(11)、将露头剖面照片导入机械制图软件，然后将图片的边长设为实际露头剖面的大小；

(12)、对图片中的裂缝、溶洞形态和轮廓进行矢量化采集得到点数据，该点数据包括代表裂缝中心线的点列和溶洞边界的点列；

(13)、地质模型数值化，检查已经矢量化的裂缝和溶洞图像，对于孤立裂缝，应该从模型中剔除，然后将此处用基质填充；对于孤立溶洞，结合溶蚀特征和露头体中裂缝发育特征添加连接裂缝，最终形成一套缝洞相互连通的数值化地质模型；

(14)、将步骤(12)得到的所有点数据导出，按照网格剖分软件所要求的数据格式准备溶洞、裂缝、模型边界文件。

所述步骤(2)包括：

(21)、将步骤(14)得到的溶洞、裂缝、模型边界文件导入网格剖分软件，对基质部分采用的矩形网格的尺寸是对溶洞部分采用的网格尺寸的5到10倍；设置网格的排列方向φ和长宽比λ，所述排列方向φ是与x轴的夹角，所述长宽比λ＝Δx/Δy，Δx表示长，Δy表示宽；

(22)、对溶洞部分应采用正六边形网格进行剖分，设置网格的排列方向φ，所述排列方向φ表示与x轴的夹角；

(23)、对裂缝部分采用矩形网格进行剖分；

(24)、将步骤(21)到(23)产生的点集生成对应的网格，所述每个点对应各自的网格中心。

所述步骤(24)是这样实现的：