[发明专利]在储层仿真中对交叉故障和复杂井眼进行建模

说明书

为具有两种类型的内部边界(复杂井和故障、或者其它不连续性)的现场或储层模型自动地构造正交非结构化网格。所述方法用于为包含复杂故障平面和多侧向井两者的储层或现场构造仿真网格。提供了分层次的网格点生成、优先级赋予、冲突点去除系统，使得能够使用无约束Delaunay三角化。为储层仿真产生了具有良好的收敛性质的高质量正交非结构化网格。

本申请是基于2015年3月16日提交的、申请号为201580014561.X、发明创造名称为“在储层仿真中对交叉故障和复杂井眼进行建模”的中国专利申请的分案申请。

相关申请的交叉引用

本申请涉及用于储层仿真的建模，与以下两个申请一样：申请人的基于2013年2月18日提交的题为“Systems,Methods,and Computer-Readable Media for ModelingComplex Wellbores in Field-Scale Reservoir Simulation”的美国临时专利申请第61/766,056号(SA 5125)、在2014年2月4日提交的题为“Systems,Methods,and Computer-Readable Media for Modeling Complex Wellbores in Field-Scale ReservoirSimulation”的在先同时待审的美国专利申请第14/171,815号；以及与本申请同日提交的题为“Generating Unconstrained Voronoi Grids In A Domain Containing ComplexInternal Boundaries”的申请人的同伴美国专利申请第14/215,851号(SA 5263)。这些相关申请中的每一个通过引用合并于此用于所有目的。

技术领域

本发明涉及储层仿真中的建模，更具体地，涉及在在储层仿真中对交叉故障和复杂井眼进行建模。

背景技术

储层仿真是石油工业为地下油气储层的规划和开发而使用的主要工具。随着钻井技术的进步，为了改善这些储层中的产量和注入过程，越来越多地部署具有多个分支和复杂几何形状的井眼。大多数储层和现场具有仿真模型需要表示的内部不连续性，例如故障、大断裂、液压单元边界。同时，广泛地打钻复杂多分支井眼以更加优化地开采这些油气资源。使用结构化网格或CPG网格的现有仿真技术无法充分表示这些复杂的内部几何结构和边界。

上面提及的申请人的相关在先同时待审的美国专利申请序列号14/171,815涉及对复杂井的近井眼流进行准确建模以改善对这些井的性能预测。该建模允许储层分析师和工程师得到关于井和储层的改进的数据用于决策过程以开采可用资源。

所应用的储层仿真使用角点几何(corner-point geometry，CPG)网格来表示储层或域中的故障。CPG网格在部分储层网格中表示复杂交叉几何结构的故障时具有严重的困难。CPG网格的使用可导致难以对付的挤压区域，并且所产生的网格可以是高度非正交的。这会进而带来使用用于多相流仿真的多点流动近似的需要。不幸的是，所产生的线性系统更加难以求解和/或求解更加耗时。在图2A中示出了用于表示故障的现有技术CPG网格的示例。图2A中实际故障线示为实线并且近似故障线示为虚线。

现有技术仿真也使用了结构化笛卡尔网格的锯齿形边界来表示故障。这是对故障几何结构的非常粗糙的近似。虽然故障几何表示是粗糙的，但是该网格将具有良好的数值收敛性质。在图2B中示出了结构化笛卡尔网格的锯齿形边界的示例。

也已经进行了内部边界周围的非结构化网格化。就目前所知，大部分的非结构化网格化使用所谓的Delaunay三角化，其中所谓Voronoi网格为所生成的三角网格的双网格。