[发明专利]一种一体化油藏数值模拟方法

说明书

本发明公开了一种一体化油藏数值模拟方法，本发明包括如下步骤：(1)建立油藏数值模型；(2)建立井筒模型；(3)建立管网模型；(4)对油藏与井筒管网模型进行一体化耦合并不断进行迭代求解。本发明中通过将油藏模型、井筒模型、管网三种模型一体化耦合，打破了油藏工程、采油工程与地面工程三者之间的专业壁垒，建模时充分考虑了油藏流体供给能力、抽油机系统与管网系统约束，从而量化了从地下油藏到地面管网的一系列生产指标。

技术领域

本发明涉及油气田开发领域油藏数值模拟应用方法改进与扩展，具体涉及一种一体化油藏数值模拟方法。

背景技术

当前油藏数值模拟技术主要以油藏压力、开采速度与油水产量等开发指标为研究对象，缺乏采油工程数据约束，油藏数值模拟结果与实际存在偏差，例如模拟出的油藏局部压力、单井生产指数等不准确；在油藏方案制定或生产调整数值模拟研究中，采油工程参数与地面系统数据没有得到应用，导致油藏方案计划产量与抽油机、管网系统生产能力不一致。

发明内容

本发明的目的在于提供一种一体化油藏数值模拟方法。

本发明的技术方案是：一种一体化油藏数值模拟方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)建立油藏数值模型，通过数值矩阵迭代求解，对井底流压、单井静压与含水率等参数进行逐一拟合计算，输出所有井静压与生产指数：

产量计算公式：Q_p,j＝T_wjM_p,j(P_j-P_w-H_wj)，

其中，P_j代表某射孔连接静压，即为单井静压，P_w代表井底流压，H_wj代表某射孔连接静水压头，单位均为：MPa；M_p,j代表流度，单位：μm²/(Mpa·s)；T_wj代表某连接井传导率，单位：m³；Q_p,j代表某射孔连接产量，单位：m³/d；

生产指数计算公式：

其中，J代表生产指数，单位m³/(MPa·d)，

ro为Peaceman半径，

其中，Dx和Dy代表X和Y方向网格尺寸，Kx和Ky代表X和Y方向渗透率；S代表表皮系数；Kh代表地层系数；θ为井筒与网格连接夹角；c为单位转换系数英制单位为0.001127，米制为0.008527，实验室单位制为3.6；K为相对渗透率，无量纲；k_pj是某一流体的相对渗透率；

Bp,j为体积系数，无量纲；μ为粘度，单位cP，r_w为井直径；

(2)建立井筒模型，以步骤(1)的单井静压P_j与生产指数J为输入数据，

选择流体管流BeggsBrown多相流公式进行压降与持液率计算，其中压降公式为：

其中，P为管段内流动的平均绝对压力，单位：Pa；

G为流体质量流量，计算公式G＝ρ_mω_mA，单位：kg/s；ρm代表气液混合物的密度；X为管段长度，单位：m；

H_l为截面持液率，无量纲；λ为两相混输水力摩阻系数，无量纲；

ρ_l为液相密度，单位：kg/m³；ρ_g为气相密度，单位：kg/m³；