裂缝发育储层水驱油的模拟方法、装置及设备

1.本说明书属于油气开采技术领域，尤其涉及一种裂缝发育储层水驱油的模拟方法、装置及设备。


背景技术：

2.油田注水开发过程中，裂缝性油藏在流体分布规律、裂缝发育特征、油藏非均质性等水驱油开发特征等方面与常规油藏差异大，导致裂缝性油藏水驱油研究不同于常规油藏，特别是不同类型产状裂缝(包括高角度裂缝和低角度裂缝)对水驱油规律的影响不明，研究难度远远高于后者。
3.目前，对于水驱油过程的模拟一般采用物理模拟实验或数值模拟，但物理模拟实验难以刻画任意产状裂缝，而数值模拟通过划分复杂网格刻画裂缝，导致计算效率低。
4.因此，如何提供一种方案能够准确刻画水驱油的过程是本领域亟需解决的技术问题。


技术实现要素：

5.本说明书实施例的目的在于提供一种裂缝发育储层水驱油的模拟方法、装置及设备，提高了裂缝发育储层水驱油的模拟的准确性。
6.一方面，本说明书实施例提供了一种裂缝发育储层水驱油的模拟方法，所述方法包括：
7.所述方法包括：
8.根据待处理裂缝发育储层中的裂缝产状分布将所述待处理裂缝发育储层对应的双重介质模型中的基质离散划分为多个一维线性子区域，其中，每个一维线性子区域中包括有裂缝微元；
9.将每个一维线性子区域划分为注入区、裂缝区、采出区，根据所述注入区、所述裂缝区、所述采出区对应的流动特征，分别建立各个一维线性子区域对应的三线性流模型，所述三线性流模型中包括：注入区线性流模型、裂缝区线性流模型、采出区线性流模型；
10.依次对各个一维线性子区域对应的三线性流模型中的注入区线性流模型以及采出区线性流模型进行求解，获得各个一维线性子区域对应的注入区的油水流量、注入区压力分布、注入区饱和度分布和采出区的油水流量、采出区压力分布、采出区饱和度分布；
11.基于各个一维线性子区域对应的注入区的油水流量和采出区的油水流量，依次对各个一维线性子区域对应的三线性流模型中的裂缝区线性流模型进行求解，获得各个一维线性子区域对应的裂缝区的裂缝压力和裂缝含水饱和度；
12.根据获得的裂缝压力、所述裂缝含水饱和度、所述注入区压力分布、所述注入区饱和度分布、所述采出区压力分布、所述采出区饱和度分布，对所述待处理裂缝发育储层的饱和度场和压力场进行模拟。
13.进一步地，所述根据所述注入区、所述裂缝区、所述采出区对应的流动特征，分别
建立各个一维线性子区域对应的三线性流模型，包括：
14.按照下述公式建立各个一维线性子区域对应的三线性流模型中的注入区线性流模型：
[0015][0016]
初始条件：pm|
t＝0
＝pi,so|
t＝0
＝s
oi
[0017]
内边界条件：
[0018]
外边界条件：
[0019]
其中，k
ro
为油相相对渗透率，k
rw
为水相相对渗透率，μo为油相粘度，μw为水相粘度，x为流体线性流动方向，bo为原油体积系数，bw为水体积系数，pm为基质压力，pi表示初始压力，q
o,m
为单位体积下一维线性子区域间窜流的油量，q
w,m
为单位体积下一维线性子区域间窜流的水量，φ为孔隙度，km为基质绝对渗透率，so为含油饱和度，sw为含水饱和度，t为时间，s
oi
为原始含油饱和度，qw为单个一维线性子区域的注水量，l
l
为裂缝位置，pf为裂缝的压力。
[0020]
进一步地，所述根据所述注入区、所述裂缝区、所述采出区对应的流动特征，分别建立各个一维线性子区域对应的三线性流模型，包括：
[0021]
按照下述公式建立各个一维线性子区域对应的三线性流模型中的裂缝区线性流模型：
[0022][0023]
初始条件：pf|
t＝0
＝pi,so|
t＝0
＝s
oi
[0024]
内边界条件：
[0025]
外边界条件：
[0026]
其中，kf为裂缝绝对渗透率，k
ro
为油相相对渗透率，k
rw
为水相相对渗透率，μo为油相粘度，μw为水相粘度，ε为裂缝延伸方向，bo为原油体积系数，bw为水体积系数，q
o,l
为单位
体积下注入区供给的油量，q
o,r
为单位体积下采出区供给的油量，取负值，q
w,l
为单位体积下注入区供给的水量，q
w,r
为单位体积下采出区供给的水量，取负值，so为含油饱和度，sw为含水饱和度，t为时间，s
oi
为原始含油饱和度，pf为裂缝的压力，pi表示初始压力，lf表示裂缝的总长度，裂缝的内外边界为封闭边界。
[0027]
进一步地，所述根据所述注入区、所述裂缝区、所述采出区对应的流动特征，分别建立各个一维线性子区域对应的三线性流模型，包括：
[0028]
按照下述公式建立各个一维线性子区域对应的三线性流模型中的采出区线性流模型：
[0029][0030]
初始条件：pm|
t＝0
＝pi,so|
t＝0
＝s
oi
[0031]
内边界条件：
[0032]
外边界条件：pm|
x＝l
＝pw[0033]
其中，k
ro
为油相相对渗透率，k
rw
为水相相对渗透率，μo为油相粘度，μw为水相粘度，x为流体线性流动方向，bo为原油体积系数，bw为水体积系数，pm为基质压力，pi表示初始压力，q
o,m
为单位体积下一维线性子区域间窜流的油量，q
w,m
为单位体积下一维线性子区域间窜流的水量，φ为孔隙度，km为基质绝对渗透率，so为含油饱和度，sw为含水饱和度，t为时间，s
oi
为原始含油饱和度，qw为单个一维线性子区域的注水量，l
l
为裂缝位置，pw为出口端压力。
[0034]
进一步地，所述依次对各个一维线性子区域对应的三线性流模型中的注入区线性流模型以及采出区线性流模型进行求解，包括：
[0035]
采用修正的bl方程对各个一维线性子区域对应的三线性流模型中的注入区线性流模型以及采出区线性流模型进行驱替求解。
[0036]
进一步地，所述基于各个一维线性子区域对应的注入区的油水流量和采出区的油水流量，依次对各个一维线性子区域对应的三线性流模型中的裂缝区线性流模型进行求解，包括：
[0037]
基于各个一维线性子区域对应的注入区的油水流量和采出区的油水流量，采用全隐式有限体积法依次对各个一维线性子区域对应的三线性流模型中的裂缝区线性流模型进行求解。
[0038]
进一步地，所述根据待处理裂缝发育储层中的裂缝产状分布将所述待处理裂缝发育储层对应的双重介质模型中的基质离散划分为多个一维线性子区域，包括：
[0039]
根据所述待处理裂缝发育储层中的裂缝产状分布，沿着裂缝的长度方向将所述待处理裂缝发育储层对应的双重介质模型中的基质离散为多个一维线性子区域，其中，每个
一维线性子区域中的裂缝微元被离散为直线裂缝。
[0040]
另一方面，本说明书提供了一种裂缝发育储层水驱油的模拟装置，所述装置包括：
[0041]
子区域划分模块，用于根据待处理裂缝发育储层中的裂缝产状分布将所述待处理裂缝发育储层对应的双重介质模型中的基质离散划分为多个一维线性子区域，其中，每个一维线性子区域中包括有裂缝微元；
[0042]
线性流模型创建模块，用于将每个一维线性子区域划分为注入区、裂缝区、采出区，根据所述注入区、所述裂缝区、所述采出区对应的流动特征，分别建立各个一维线性子区域对应的三线性流模型，所述三线性流模型中包括：注入区线性流模型、裂缝区线性流模型、采出区线性流模型；
[0043]
油水流量计算模块，用于依次对各个一维线性子区域对应的三线性流模型中的注入区线性流模型以及采出区线性流模型进行求解，获得各个一维线性子区域对应的注入区的油水流量、注入区压力分布、注入区饱和度分布和采出区的油水流量、采出区压力分布、采出区饱和度分布；
[0044]
压力饱和度求解模块，用于基于各个一维线性子区域对应的注入区的油水流量和采出区的油水流量，依次对各个一维线性子区域对应的三线性流模型中的裂缝区线性流模型进行求解，获得各个一维线性子区域对应的裂缝区的裂缝压力和裂缝含水饱和度；
[0045]
水驱模拟模块，用于根据获得的裂缝压力、所述裂缝含水饱和度、所述注入区压力分布、所述注入区饱和度分布、所述采出区压力分布、所述采出区饱和度分布，对所述待处理裂缝发育储层的饱和度场和压力场进行模拟。
[0046]
再一方面，本说明书实施例提供了一种裂缝发育储层水驱油模拟设备，设备包括至少一个处理器及用于存储处理器可执行指令的存储器，指令被处理器执行时实现包括上述裂缝发育储层水驱油的模拟方法。
[0047]
本说明书提供的裂缝发育储层水驱油的模拟方法、装置及设备，基于裂缝性储层中不同产状裂缝岩心注水驱替流线特征，将基质划分若干线性子区域，将水驱油二维问题转化为一维线性子区域耦合求解问题，将各个线性子区域划分为注入区、裂缝区以及采出区，针对注入区、裂缝区以及采出区的流动特征，分别创建对应的线性流模型，依次对各个线性流模型进行求解，求解注入端基质区线性驱替解析解，裂缝线性导流数值解，出口端基质驱替解析解，并耦合基质与裂缝系统线性流，将水驱油二维问题转化为一维线性子区域耦合求解问题，获得带缝岩心水驱油三区线性流动半解析解，进而获得裂缝发育储层压力分布和饱和度分布，实现了对裂缝发育储层水驱油过程的准确模拟。
附图说明
[0048]
为了更清楚地说明本说明书实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本说明书中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0049]
图1是本说明书实施例提供的裂缝发育储层水驱油的模拟方法实施例的流程示意图；
[0050]
图2是本说明书一个实施例中基质离散的示意图；
[0051]
图3是本说明书一个实施例中三线性流以及裂缝离散的示意图；
[0052]
图4是本说明书一个实施例中低角度非贯穿缝流线示意图；
[0053]
图5是本说明书一个实施例中注入区水驱油线性流动示意图；
[0054]
图6是本说明书一个实施例中裂缝区水驱油线性流动示意图；
[0055]
图7是本说明书一个实施例中采出区水驱油线性流动示意图；
[0056]
图8是说明书一个实施例中相邻两裂缝微元矩形网格传导的示意图；
[0057]
图9是本说明书一个实施例中三线性流模型的求解流程示意图；
[0058]
图10是本说明书一个实施例中裂缝发育储层水驱油的模拟装置的结构示意图；
[0059]
图11是本说明书一个实施例中裂缝发育储层水驱油的模拟服务器的硬件结构框图。
具体实施方式
[0060]
为了使本技术领域的人员更好地理解本说明书中的技术方案，下面将结合本说明书实施例中的附图，对本说明书实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本说明书一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本说明书中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本说明书保护的范围。
[0061]
本说明书实施例提供的一个场景示例中，裂缝发育储层水驱油的模拟方法可以应用于执行裂缝发育储层水驱油的模拟的设备，设备可以包括一个服务器，也可以包括多个服务器组成的服务器集群。
[0062]
本说明书实施例提供的裂缝发育储层水驱油的模拟方法，基于裂缝性储层中不同产状裂缝岩心注水驱替流线特征，将基质划分若干线性子区域，再基于流动特征，将各个线性子区域划分为注入区、裂缝区以及采出区，针对每个线性子区域的注入区、裂缝区以及采出区分别建立三线性流模型，通过对三线性流模型进行求解，以获得裂缝发育储层的压力分布以及饱和度分布等，实现对裂缝发育储层水驱油过程的模拟。该方法能灵活刻画任意倾角裂缝，并定量计算不同产状裂缝条件下水驱指标(驱油效率，含水率等)，实现水驱油饱和度场及压力场的仿真，为裂缝性油藏水驱油高效模拟提供了新方法。
[0063]
图1是本说明书实施例提供的裂缝发育储层水驱油的模拟方法实施例的流程示意图。虽然本说明书提供了如下述实施例或附图所示的方法操作步骤或装置结构，但基于常规或者无需创造性的劳动在方法或装置中可以包括更多或者部分合并后更少的操作步骤或模块单元。在逻辑性上不存在必要因果关系的步骤或结构中，这些步骤的执行顺序或装置的模块结构不限于本说明书实施例或附图所示的执行顺序或模块结构的方法或模块结构的在实际中的装置、服务器或终端产品应用时，可以按照实施例或者附图所示的方法或模块结构进行顺序执行或者并行执行(例如并行处理器或者多线程处理的环境、甚至包括分布式处理、服务器集群的实施环境)。
[0064]
具体的一个实施例如图1所示，本说明书提供的裂缝发育储层水驱油的模拟方法的一个实施例中，方法可以应用于服务器、计算机、智能手机、平板电脑等设备中，所述方法可以包括如下步骤：
[0065]
步骤102、根据待处理裂缝发育储层中的裂缝产状分布将所述待处理裂缝发育储
层对应的双重介质模型中的基质离散划分为多个一维线性子区域，其中，每个一维线性子区域中包括有裂缝微元。
[0066]
在具体的实施过程中，裂缝性储层一般可以简化为双重介质系统，由基质和裂缝构成，其中孔隙是流体的主要储存空间，裂缝是流体的主要流动通道。一般来说，基质的渗透率较小，孔隙度较大，而裂缝的渗透率很大，孔隙度较小，在同一瞬间内会存在着两个平行的渗流场，而这两个渗流场间也存在着流体交换，这种流体交换称之为基质裂缝间的窜流。本说明书实施例中，可以根据待处理裂缝发育储层中的裂缝产状分布，将待处理裂缝发育储层对应的双重介质模型中的基质离散划分为多个一维线性子区域，基质被离散后，基质内的裂缝也被离散，每个一维线性子区域中会包括对应的裂缝微元。例如：可以预先设置每个线性子区域的厚度或者预先设置线性子区域的数量等方式，沿着裂缝分布的方向将基质离散划分为多个一维线性子区域。一般的，每个线性子区域的宽度或者厚度是相同的。其中，线性子区域的数量和大小可以根据实际需要进行设置，本说明书实施例不做具体限定。
[0067]
本说明书一些实施例中，所述根据待处理裂缝发育储层中的裂缝产状分布将所述待处理裂缝发育储层对应的双重介质模型中的基质离散划分为多个一维线性子区域，包括：
[0068]
根据所述待处理裂缝发育储层中的裂缝产状分布，沿着裂缝的长度方向将所述待处理裂缝发育储层对应的双重介质模型中的基质离散为多个一维线性子区域，其中，每个一维线性子区域中的裂缝微元被离散为直线裂缝。
[0069]
在具体的实施过程中，图2是本说明书一个实施例中基质离散的示意图，如图2所示，本说明书实施例中，假设待处理裂缝发育储层的基质中有一条裂缝，可以基于待处理裂缝发育储层中的裂缝产状分布，沿着裂缝的长度方向将待处理裂缝发育储层的基质离散为多个一维线性子区域。图2中每个矩形方框可以理解为一个线性子区域，如图2所示，每个线性子区域内有一条竖线，该竖线可以理解为每个线性子区域内的裂缝微元，一般的，裂缝是倾斜，本说明书实施例中通过对基质的离散，当线性子区域足够多时，每个线性子区域就足够窄，此时，每个线性子区域内的裂缝就可以近似理解为直线裂缝，如图2所示，这样在建模以及求解时，可以方便数据处理，提升数据处理的效率和准确度。
[0070]
步骤104、将每个一维线性子区域划分为注入区、裂缝区、采出区，根据所述注入区、所述裂缝区、所述采出区对应的流动特征，分别建立各个一维线性子区域对应的三线性流模型，所述三线性流模型中包括：注入区线性流模型、裂缝区线性流模型、采出区线性流模型。
[0071]
在具体的实施过程中，图3是本说明书一个实施例中三线性流以及裂缝离散的示意图，如图3所示，基于不同裂缝产状岩心的流动特征，即注入流体由入口端基质水平线性流向裂缝，再由裂缝区线性导流，最后出口端同样呈现水平线性流态，这种特点可以称为“三线性流”。根据不同裂缝产状的三线性流特点，将基质从上至下分成若干一维线性子区域，并且考虑各子区域间的窜流作用。在对基质进行离散时，裂缝被离散为相同数量裂缝微元，结合不同产状裂缝水驱油流动特征，可以将裂缝随基质子区域划分为相同数量裂缝微元，并考虑裂缝微元间的导流作用。图4是本说明书一个实施例中低角度非贯穿缝流线示意图，如图4所示，注入流体从入口端到出口端呈现三线性流动模式，基于此，本说明书实施例将每个一维线性子区域划分为注入区、裂缝区、采出区，结合各个区域的水油流动特征以及
各子区域间的窜流作用，分别立各个一维线性子区域对应的三线性流模型，每个三线性流模型中包括：注入区线性流模型、裂缝区线性流模型、采出区线性流模型。其中，注入区线性流模型、裂缝区线性流模型、采出区线性流模型可以理解为能够表征对应区域水驱油以及地质特征的数学模型。
[0072]
本说明书实施例为了探究不同产状裂缝对水驱油规律的影响，可以考虑不同裂缝倾角分析水驱油后剩余油分布，饱和度场和流线场差异，以探究裂缝性油藏水驱油动用规律。
[0073]
本说明书一些实施例中，所述根据所述注入区、所述裂缝区、所述采出区对应的流动特征，分别建立各个一维线性子区域对应的三线性流模型，包括：
[0074]
按照下述公式建立各个一维线性子区域对应的三线性流模型中的注入区线性流模型：
[0075][0076]
初始条件：pm|
t＝0
＝pi,so|
t＝0
＝s
oi
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(2)
[0077]
内边界条件：
[0078]
外边界条件：
[0079]
其中，k
ro
为油相相对渗透率，k
rw
为水相相对渗透率，μo为油相粘度，μw为水相粘度，x为流体线性流动方向，bo为原油体积系数，bw为水体积系数，pm为基质压力，pi表示初始压力，q
o,m
为单位体积下一维线性子区域间窜流的油量，q
w,m
为单位体积下一维线性子区域间窜流的水量，φ为孔隙度，km为基质绝对渗透率，so为含油饱和度，sw为含水饱和度，t为时间，s
oi
为原始含油饱和度，qw为单个一维线性子区域的注水量，所有一维线性子区域注水量总和为恒注入量q，l
l
为裂缝位置，pf为裂缝的压力。
[0080]
在具体的实施过程中，可以先建立三线性流模型的前提条件即裂缝性油藏水驱油物理模型：
[0081]
(a)基质为各向同性，渗透率为km，裂缝内部也是各向同性，渗透率为kf；
[0082]
(b)岩心、流体是不可压缩的，等温流动，符合达西定律；
[0083]
(c)忽略毛细管力和重力；
[0084]
(d)在t＝0时刻，束缚水饱和度为s
wc
，整个油藏压力处处相等，为初始压力pi；
[0085]
(e)考虑水驱油过程中，注入端为恒流量q注入水，出口端为恒压力pw，油、水粘度为μo和μw。
[0086]
在以上前提条件的基础上，图5是本说明书一个实施例中注入区水驱油线性流动示意图，图5中l表示裂缝总长度，如图5所示，假设注入区为恒流量q注入水，基质内水驱油线性流动如图5所示，对于每一个一维线性子区域，油水两相满足上述公式(1)即每个线性子区域对应的注入区线性流模型。
[0087]
本说明书另外一些实施例中，所述根据所述注入区、所述裂缝区、所述采出区对应的流动特征，分别建立各个一维线性子区域对应的三线性流模型，包括：
[0088]
按照下述公式建立各个一维线性子区域对应的三线性流模型中的裂缝区线性流模型：
[0089][0090]
初始条件：pf|
t＝0
＝pi,so|
t＝0
＝s
oi
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(6)
[0091]
内边界条件：
[0092]
外边界条件：
[0093]
其中，kf为裂缝绝对渗透率，k
ro
为油相相对渗透率，k
rw
为水相相对渗透率，μo为油相粘度，μw为水相粘度，ε为裂缝延伸方向，bo为原油体积系数，bw为水体积系数，q
o,l
为单位体积下注入区供给的油量，q
o,r
为单位体积下采出区供给的油量，取负值，q
w,l
为单位体积下注入区供给的水量，q
w,r
为单位体积下采出区供给的水量，取负值，so为含油饱和度，sw为含水饱和度，t为时间，s
oi
为原始含油饱和度，pf为裂缝的压力，pi表示初始压力，lf表示裂缝的总长度，裂缝的内外边界为封闭边界。
[0094]
在具体的实施过程中，图6是本说明书一个实施例中裂缝区水驱油线性流动示意图，图中l为裂缝的总长度，如图6所示，裂缝区连通左右两边基质，除了裂缝内的线性导流，还包括左端基质流入的流体和向右端基质流出的流体。基于此，每个一维线性子区域的裂缝区满足的油水两相控制方程为上述公式(5)即每个线性子区域对应的裂缝区线性流模型。
[0095]
本说明书另外一些实施例中，所述根据所述注入区、所述裂缝区、所述采出区对应的流动特征，分别建立各个一维线性子区域对应的三线性流模型，包括：
[0096]
按照下述公式建立各个一维线性子区域对应的三线性流模型中的采出区线性流模型：
[0097][0098]
初始条件：pm|
t＝0
＝pi,so|
t＝0
＝s
oi
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(10)
[0099]
内边界条件：
[0100]
外边界条件：pm|
x＝l
＝pwꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(12)
[0101]
其中，k
ro
为油相相对渗透率，k
rw
为水相相对渗透率，μo为油相粘度，μw为水相粘度，x为流体线性流动方向，bo为原油体积系数，bw为水体积系数，pm为基质压力，pi表示初始压力，q
o,m
为单位体积下一维线性子区域间窜流的油量，q
w,m
为单位体积下一维线性子区域间窜流的水量，φ为孔隙度，km为基质绝对渗透率，so为含油饱和度，sw为含水饱和度，t为时间，s
oi
为原始含油饱和度，qw为单个一维线性子区域的注水量，l
l
为裂缝位置，pw为出口端压力。
[0102]
在具体的实施过程中，图7是本说明书一个实施例中采出区水驱油线性流动示意图，图7中，l表示裂缝的总长度，如图7所示，采出区为油水同时注入，并且油水总注入量随时间变化，基于此，每个一维线性子区域的采出区满足的油水两相控制方程为上述公式(9)即每个线性子区域对应的裂缝区线性流模型。
[0103]
本说明书实施例通过对基质以及裂缝的离散，根据离散化每个子区域的水油流动分布特征，并考虑各个子区域之间的窜流作用以及导流作用，建立了三线性流模型，为裂缝发育储层水驱油过程的准确模拟奠定了准确的理论基础。
[0104]
步骤106、依次对各个一维线性子区域对应的三线性流模型中的注入区线性流模型以及采出区线性流模型进行求解，获得各个一维线性子区域对应的注入区的油水流量、注入区压力分布、注入区饱和度分布和采出区的油水流量、采出区压力分布、采出区饱和度分布。
[0105]
在具体的实施过程中，裂缝区连通左右两边基质，除了裂缝内的线性导流，还包括左端基质流入的流体和向右端基质流出的流体，基于此，本说明书实施例先对三线性流模型中的注入区线性流模型以及采出区线性流模型进行求解，分别得到各个一维线性子区域对应的注入区的油水流量、注入区压力分布、注入区饱和度分布和采出区的油水流量、采出区压力分布、采出区饱和度分布。
[0106]
本说明书一些实施例中，所述依次对各个一维线性子区域对应的三线性流模型中的注入区线性流模型以及采出区线性流模型进行求解，包括：
[0107]
采用修正的bl方程对各个一维线性子区域对应的三线性流模型中的注入区线性流模型以及采出区线性流模型进行驱替求解。
[0108]
在具体的实施过程中，可以采用修正后的bl(buckley-leverett，油水两相方程)
方程对各个一维线性子区域对应的三线性流模型中的注入区线性流模型以及采出区线性流模型进行驱替求解，获得注入区线性流模型以及采出区线性流模型的解析解。如，对于注入区可以在线性子区域内注入区为单相水注入，根据bl方程，某一等饱和度面在t时刻到达的位置：
[0109][0110]
其中x0为原始油水界面的位置，fw'(sw)为在含水饱和度为sw时的wh为子区域的面积。
[0111]
基于等饱和度面移动方程，对公式(13)进行变形可以求得水驱前缘的位置：
[0112][0113]
同时，注入区有：
[0114]
p(t)-pf(t)＝q
wrl
(t)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(15)
[0115]
注入区流入裂缝的流量与含水率的关系：
[0116][0117]
其中，xf为水驱前缘位置，s
wf
为前缘含水饱和度，p(t)为岩心注入端油水界面的压力，pf(t)为裂缝处压力，r
l
(t)为注入端渗流阻力，fw(l
l
)为某时刻在l
l
处含水率。公式中其他参数的含义可以参考上述实施例的记载，此处不再赘述。
[0118]
由公式(14)～(16)，通过岩心注入端压力、裂缝处压力、注入端渗流阻力及含水率曲线(fw(sw))，可以计算注入区水驱前缘位置xf、前缘含水饱和度s
wf
、裂缝微元处的含水率fw(l
l
)以及注入区的油水流量q
o,l
和q
w,l
。具体可以先利用bl方程以及上述公式计算得到的注入区水驱前缘位置xf、前缘含水饱和度s
wf
、裂缝微元处的含水率fw(l
l
)求解获得注入区的油水流量。其中，利用注入区水驱前缘位置xf、前缘含水饱和度s
wf
可以确定注入区每个位置处的饱和度分布以及计算上述公式中的r
l
，进一步计算所得qw，再通过fw进一步求出油流量。基于注入区的油水量以及相渗曲线利用上述注入区线性流模型可以获得注入区压力分布、注入区饱和度分布。
[0119]
同样的，对于采出区，在线性子区域内，采出区为从裂缝流出的油水两相同注，根据bl方程，某一等饱和度面位置：
[0120][0121]
根据等饱和度面移动方程，求得水驱前缘位置：
[0122][0123]
其中s
wf
为裂缝处含水饱和度，tf为裂缝见水时间，并且：
[0124]
qr(t)＝q
o,r
(t)+q
w,r
(t)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(19)
[0125]
根据物质平衡原理：
[0126][0127]
再结合等饱和度面移动方程，推导得出前缘含水饱和度求解公式：
[0128][0129]
其中，
[0130]
采出区运动方程：
[0131]
qr(t)r
l
(t)＝p
w-pf(t)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(22)
[0132]
其中，公式(18)是公式(17)的变形，根据公式(18)～(22)，通过岩心采出区压力，裂缝处压力，采出区渗流阻力及含水率曲线(fw(sw))，可以计算采出区水驱前缘位置xf，前缘含水饱和度s
wf
及采出区的油水流量q
w,r
(t),q
o,r
(t)。同样的，利用采出区的油水流量、以及相渗曲线利用上述采出区线性流模型可以获得采出区压力分布、采出区饱和度分布。
[0133]
即，通过对注入区和采出区进行求解，获得注入区和采出区的油水流量后，将求解获得的油水流量带入对应的线性流模型，可以得到对应区域的压力分布和饱和度分布。
[0134]
本说明书实施例对于基质区域采用bl方程进行求解，建立出基质水驱油解析解，为后续裂缝发育储层的水驱油模拟奠定了准确的数据基础。
[0135]
步骤108、基于各个一维线性子区域对应的注入区的油水流量和采出区的油水流量，依次对各个一维线性子区域对应的三线性流模型中的裂缝区线性流模型进行求解，获得各个一维线性子区域对应的裂缝区的裂缝压力和裂缝含水饱和度。
[0136]
在具体的实施过程中，在对各个一维线性子区域中的注入区和采出区进行求解，获得注入区和采出区的油水流量后，可以将获得的注入区和采出区的油水流量带入到对应的一维线性子区域的裂缝区线性流模型中，进而对裂缝区线性流模型进行求解，获得各个一维线性子区域对应的裂缝区的裂缝压力和裂缝含水饱和度。
[0137]
本说明书一些实施例中，所述基于各个一维线性子区域对应的注入区的油水流量和采出区的油水流量，依次对各个一维线性子区域对应的三线性流模型中的裂缝区线性流模型进行求解，包括：
[0138]
基于各个一维线性子区域对应的注入区的油水流量和采出区的油水流量，采用全隐式有限体积法依次对各个一维线性子区域对应的三线性流模型中的裂缝区线性流模型进行求解。
[0139]
在具体的实施过程中，裂缝流动增加了从注入区流入，并有采出区流出的一维线性油水两相流，本说明书实施例对于裂缝区采用有限体积方法求解。图8是说明书一个实施例中相邻两裂缝微元矩形网格传导的示意图，图8中δxi为第i个裂缝网格的长度，δxj为第j个裂缝网格的长度，δy为网格的宽度，pi为第i个裂缝网格中心点的压力，pj为第j个裂缝网格中心点的压力，a表示裂缝网格接触面积，h表示δxi/2与δxj/2的和值。如图8所示，可以基于建立的裂缝区线性流模型，将裂缝随基质子区域划分为相同数量裂缝微元，并考虑裂缝微元间的导流作用，基于此，可以得到的全隐式有限体积形式：
[0140][0141]
建立好以上裂缝差分方程，采用ss全隐式，建立了求解矩阵方程组：
[0142][0143]
其中，分别表示油水的压缩系数项，矩阵方程组中最左侧的矩阵可以表示系数矩阵，系数矩阵可以表示裂缝传导系数，xi表示裂缝压力和饱和度，qi为注入区和采出区的流量，bi为式(23)通过移项转换到式(24)后的余项，无实际物理含义。上述矩阵方程组中，每一行可以表示一个一维线性子区域，n可以表示线性子区域的总数量。
[0144]
因此，当注入区的油水流量q
o,l
和q
w,l
以及采出区的油水流量q
o,r
和q
w,r
确定后，利用上述公式对裂缝区线性流模型求解后，可以获得裂缝压力pf、裂缝含水饱和度s
wf
。
[0145]
本说明书实施例首先利用修正的bl方程建立注入端等饱和度面方程，构建裂缝见水前和见水后的渗流阻力方程，从而获得基质水驱油解析解；再采用全隐式有限体积方法(cvf)建立裂缝系统数值解；通过建立出口端等饱和度面方程，求解见水前和见水后的渗流阻力方程，从而获得出口端基质水驱油解析解；最后，耦合注入区流量和采出区流量以及裂缝的压力与含水饱和度，将水驱油二维问题转化为一维线性子区域耦合求解问题，获得水驱油三区线性流动半解析。通过对注入区和采出区的基质进行解析求解，对于裂缝区则采用有限体积法进行数值求解，借鉴解析解和数值解的优势，通过将裂缝离散为若干个节点，通过耦合裂缝、井筒和流体流动方程获得离散缝网下的半解析解，该方法可以考虑不同产状裂缝特征，耦合基质与裂缝线性流动，高效求解压力、饱和度。
[0146]
步骤110、根据获得的裂缝压力、所述裂缝含水饱和度、所述注入区压力分布、所述注入区饱和度分布、所述采出区压力分布、所述采出区饱和度分布，对所述待处理裂缝发育储层的饱和度场和压力场进行模拟。
[0147]
在具体的实施过程中，图9是本说明书一个实施例中三线性流模型的求解流程示意图，图9中各个参数的含义可以参考上述实施例的记载，此处不再赘述。如图9所示，注入区、裂缝区、采出区三个区域之间存在着流体交换，只有耦合三个区域的方程才能获得整个区域(注入区，裂缝区及采出区)的水驱各项指标(驱油效率和含水率)及渗流场(包括饱和度场和压力场)的仿真，描述裂缝性储层的水驱油后剩余油分布。如图9所示，可以先对注入区和采出区进行求解，获得注入区和采出区的油水流量以及、注入区压力分布、注入区饱和度分布、采出区压力分布、采出区饱和度分布，再利用注入区、采出区的油水流量，使用全隐式方程组对裂缝区进行求解，获得裂缝压力和裂缝含水饱和度。通过依次对各个一维线性子区域进行求解后，可以获得各个线性子区域内任意一点的压力以及饱和度。同样的，如图9所示，不断的对各个一维线性子区域进行迭代求解，可以获得任意时刻各个线性子区域内任意一点的压力以及饱和度分布，直至迭代次数或精度满足预设条件，进而获得某一个时
刻整个区域内的压力场和饱和度分布。基于同样的方法，随着时间的推移，基于历史时间获得的压力场和饱和度分布，可以获得下一时刻整个区域内的压力场和饱和度分布，进而实现了水驱油饱和度场及压力场的仿真，结合压力、饱和度等，进一步可以获得待处理裂缝发育储层的剩余饱和度以及采出程度分布，实现对待处理裂缝发育储层水驱油过程的模拟。
[0148]
本说明书实施例提供的裂缝发育储层水驱油的模拟方法，基于裂缝性储层中不同产状裂缝岩心注水驱替流线特征，将基质划分若干线性子区域，将水驱油二维问题转化为一维线性子区域耦合求解问题，将各个线性子区域划分为注入区、裂缝区以及采出区，针对注入区、裂缝区以及采出区的流动特征，分别创建对应的线性流模型，依次对各个线性流模型进行求解，求解注入端基质区线性驱替解析解，裂缝线性导流数值解，出口端基质驱替解析解，并耦合基质与裂缝系统线性流，将水驱油二维问题转化为一维线性子区域耦合求解问题，获得带缝岩心水驱油三区线性流动半解析解，进而获得裂缝发育储层压力分布和饱和度分布，实现了对裂缝发育储层水驱油过程的准确模拟。
[0149]
本说明书中上述方法的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参考即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。相关之处参考方法实施例的部分说明即可。
[0150]
基于上述的裂缝发育储层水驱油的模拟方法，本说明书一个或多个实施例还提供一种用于裂缝发育储层水驱油的模拟的装置。装置可以包括使用了本说明书实施例方法的系统(包括分布式系统)、软件(应用)、模块、组件、服务器、客户端等并结合必要的实施硬件的装置。基于同一创新构思，本说明书实施例提供的一个或多个实施例中的装置如下面的实施例。由于装置解决问题的实现方案与方法相似，因此本说明书实施例具体的装置的实施可以参考前述方法的实施，重复之处不再赘述。以下所使用的，术语“单元”或者“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的系统、装置较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。
[0151]
图10是本说明书一个实施例中裂缝发育储层水驱油的模拟装置的结构示意图，如图10所示，本说明书一些实施例中提供的裂缝发育储层水驱油的模拟装置具体可以包括：
[0152]
子区域划分模块101，用于根据待处理裂缝发育储层中的裂缝产状分布将所述待处理裂缝发育储层对应的双重介质模型中的基质离散划分为多个一维线性子区域，其中，每个一维线性子区域中包括有裂缝微元；
[0153]
线性流模型创建模块102，用于将每个一维线性子区域划分为注入区、裂缝区、采出区，根据所述注入区、所述裂缝区、所述采出区对应的流动特征，分别建立各个一维线性子区域对应的三线性流模型，所述三线性流模型中包括：注入区线性流模型、裂缝区线性流模型、采出区线性流模型；
[0154]
油水流量计算模块103，用于依次对各个一维线性子区域对应的三线性流模型中的注入区线性流模型以及采出区线性流模型进行求解，获得各个一维线性子区域对应的注入区的油水流量、注入区压力分布、注入区饱和度分布和采出区的油水流量、采出区压力分布、采出区饱和度分布；
[0155]
压力饱和度求解模块104，用于基于各个一维线性子区域对应的注入区的油水流量和采出区的油水流量，依次对各个一维线性子区域对应的三线性流模型中的裂缝区线性流模型进行求解，获得各个一维线性子区域对应的裂缝区的裂缝压力和裂缝含水饱和度；
[0156]
水驱模拟模块105，用于根据获得的裂缝压力、所述裂缝含水饱和度、所述注入区压力分布、所述注入区饱和度分布、所述采出区压力分布、所述采出区饱和度分布，对所述待处理裂缝发育储层的饱和度场和压力场进行模拟。
[0157]
本说明书实施例提供的裂缝发育储层水驱油的模拟装置，基于裂缝性储层中不同产状裂缝岩心注水驱替流线特征，将基质划分若干线性子区域，将水驱油二维问题转化为一维线性子区域耦合求解问题，将各个线性子区域划分为注入区、裂缝区以及采出区，针对注入区、裂缝区以及采出区的流动特征，分别创建对应的线性流模型，依次对各个线性流模型进行求解，求解注入端基质区线性驱替解析解，裂缝线性导流数值解，出口端基质驱替解析解，并耦合基质与裂缝系统线性流，将水驱油二维问题转化为一维线性子区域耦合求解问题，获得带缝岩心水驱油三区线性流动半解析解，进而获得裂缝发育储层压力分布和饱和度分布，实现了对裂缝发育储层水驱油过程的准确模拟。
[0158]
需要说明的，上述的装置根据对应方法实施例的描述还可以包括其他的实施方式。具体的实现方式可以参照上述对应的方法实施例的描述，在此不作一一赘述。
[0159]
本说明书实施例还提供一种裂缝发育储层水驱油的模拟设备，设备包括至少一个处理器及用于存储处理器可执行指令的存储器，指令被处理器执行时实现包括上述实施例中的裂缝发育储层水驱油的模拟方法，如：
[0160]
根据待处理裂缝发育储层中的裂缝产状分布将所述待处理裂缝发育储层对应的双重介质模型中的基质离散划分为多个一维线性子区域，其中，每个一维线性子区域中包括有裂缝微元；
[0161]
将每个一维线性子区域划分为注入区、裂缝区、采出区，根据所述注入区、所述裂缝区、所述采出区对应的流动特征，分别建立各个一维线性子区域对应的三线性流模型，所述三线性流模型中包括：注入区线性流模型、裂缝区线性流模型、采出区线性流模型；
[0162]
依次对各个一维线性子区域对应的三线性流模型中的注入区线性流模型以及采出区线性流模型进行求解，获得各个一维线性子区域对应的注入区的油水流量、注入区压力分布、注入区饱和度分布和采出区的油水流量、采出区压力分布、采出区饱和度分布；
[0163]
基于各个一维线性子区域对应的注入区的油水流量和采出区的油水流量，依次对各个一维线性子区域对应的三线性流模型中的裂缝区线性流模型进行求解，获得各个一维线性子区域对应的裂缝区的裂缝压力和裂缝含水饱和度；
[0164]
根据获得的裂缝压力、所述裂缝含水饱和度、所述注入区压力分布、所述注入区饱和度分布、所述采出区压力分布、所述采出区饱和度分布，对所述待处理裂缝发育储层的饱和度场和压力场进行模拟。
[0165]
需要说明的，上述的设备根据方法实施例的描述还可以包括其他的实施方式。具体的实现方式可以参照相关方法实施例的描述，在此不作一一赘述。
[0166]
本说明书提供的上述实施例的方法或装置可以通过计算机程序实现业务逻辑并记录在存储介质上，的存储介质可以计算机读取并执行，实现本说明书实施例所描述方案的效果。
[0167]
本说明书实施例所提供的方法实施例可以在移动终端、计算机终端、服务器或者类似的运算装置中执行。以运行在服务器上为例，图11是本说明书一个实施例中裂缝发育储层水驱油的模拟服务器的硬件结构框图，该计算机终端可以是上述实施例中的裂缝发育
储层水驱油的模拟服务器或裂缝发育储层水驱油的模拟处理装置。如图11所示服务器10可以包括一个或多个(图中仅示出一个)处理器100(处理器100可以包括但不限于微处理器mcu或可编程逻辑器件fpga等的处理装置)、用于存储数据的非易失性存储器200、以及用于通信功能的传输模块300。本领域普通技术人员可以理解，图11所示的结构仅为示意，其并不对上述电子装置的结构造成限定。例如，服务器10还可包括比图11中所示更多或者更少的组件，例如还可以包括其他的处理硬件，如数据库或多级缓存、gpu，或者具有与图11所示不同的配置。
[0168]
非易失性存储器200可用于存储应用软件的软件程序以及模块，如本说明书实施例中的打车数据处理方法对应的程序指令/模块，处理器100通过运行存储在非易失性存储器200内的软件程序以及模块，从而执行各种功能应用以及资源数据更新。非易失性存储器200可包括高速随机存储器，还可包括非易失性存储器，如一个或者多个磁性存储装置、闪存、或者其他非易失性固态存储器。在一些实例中，非易失性存储器200可进一步包括相对于处理器100远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至计算机终端。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局与网、移动通信网及其组合。
[0169]
传输模块300用于经由一个网络接收或者发送数据。上述的网络具体实例可包括计算机终端的通信供应商提供的无线网络。在一个实例中，传输模块300包括一个网络适配器(network interface controller，nic)，其可通过基站与其他网络设备相连从而可与互联网进行通讯。在一个实例中，传输模块300可以为射频(radio frequency，rf)模块，其用于通过无线方式与互联网进行通讯。
[0170]
上述对本说明书特定实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。
[0171]
本说明书实施例提供的上述裂缝发育储层水驱油的模拟方法或装置可以在计算机中由处理器执行相应的程序指令来实现，如使用windows操作系统的c++语言在pc端实现、linux系统实现，或其他例如使用android、ios系统程序设计语言在智能终端实现，以及基于量子计算机的处理逻辑实现等。
[0172]
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参考即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于硬件+程序类实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参考方法实施例的部分说明即可。
[0173]
虽然本说明书一个或多个实施例提供了如实施例或流程图的方法操作步骤，但基于常规或者无创造性的手段可以包括更多或者更少的操作步骤。实施例中列举的步骤顺序仅仅为众多步骤执行顺序中的一种方式，不代表唯一的执行顺序。在实际中的装置或终端产品执行时，可以按照实施例或者附图所示的方法顺序执行或者并行执行(例如并行处理器或者多线程处理的环境，甚至为分布式资源数据更新环境)。术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、产品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、
方法、产品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，并不排除在包括要素的过程、方法、产品或者设备中还存在另外的相同或等同要素。第一，第二等词语用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。
[0174]
为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种模块分别描述。当然，在实施本说明书一个或多个时可以把各模块的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现，也可以将实现同一功能的模块由多个子模块或子单元的组合实现等。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
[0175]
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参考即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参考方法实施例的部分说明即可。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本说明书的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
[0176]
以上仅为本说明书一个或多个实施例的实施例而已，并不用于限制本说明书一个或多个实施例。对于本领域技术人员来说，本说明书一个或多个实施例可以有各种更改和变化。凡在本说明书的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在权利要求范围之内。