《储层裂缝建模与多相流耦合理论研究》唐明明【pdf】

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内容简介:

裂缝性油气藏是现代油气勘探开发的一个新领域,裂缝建模已成为国内外储层建模技术的焦点和难点。由于现存方法在分析区域小尺度裂缝上有很大的局限性,很多研究人员在依靠地震和露头建立大尺度的断层模型时,无法获取区域小尺度裂缝的三维分布信息。
《储层裂缝建模与多相流耦合理论研究》针对多尺度裂缝建模难题,开展了一系列理论研究,首次提出了基于地质统计原理和断裂力学的无网格随机扩展有限元多尺度裂缝建模技术(Meshless Stochastic Extended Finite Element Multi-scale Fracture Modeling Method,SEFE)。基于该技术,开展了裂缝建模与多相渗流耦合研究。
《储层裂缝建模与多相流耦合理论研究》以裂缝描述为基础开始开展相关研究。首先基于成像测井裂缝识别方法,对研究区的小尺度裂缝特征进行提取。由于成像测井资料的人工裂缝识别方式效率较低,针对成像测井资料特点,本次研究开发了智能裂缝属性自动识别系统软件。然后,基于裂缝属性自动识别软件,共分析和统计了研究区及附近区域30口井的成像测井资料,识别出800余条天然裂缝和300余条诱导裂缝。最后根据识别的裂缝产状特征,对裂缝进行分组。基于裂缝分组结果,计算了每一个组内的裂缝密度和孔隙度,为后续裂缝建模和多相渗流模拟工作奠定了资料基础。
由于裂缝孔隙度和渗透率与地应力场有着密切的关系,本论文对区域地应力分布进行了分析研究。首先,通过分析成像测井资料所识别出岩壁崩裂和水里压裂缝产状与地应力之间的关系,确立了井点大水平主应力方向和小水平主应力方向。然后,为了获取全区地应力分布情况,本次研究提出了角点有限元构造应力场模拟方法(Corner Finite Element Simulation Technology,CFE)。该方法以角点网格为基础有限元网格,先将角点网格模型转换为角点有限元模型,再构建有限元积分方程组,计算求解应力分布。最后,本论文基于角点有限元构造应力模拟方法,对研究区的应力场分布进行模拟分析。基于角点有限元网格的模拟结果可以直接和基于角点网格的数模软件结合,为多相渗流提供应力场分布模型。

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