基于嵌入式离散裂缝模型的裂隙型围岩隧道涌水量计算

1

作者 张雨 芮易 +2 位作者 李占甫 吕艳云 李晓军 《同济大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第11期1691-1701,共11页

提出了一种基于嵌入式离散裂缝模型的裂隙型围岩隧道涌水量计算方法。该方法采用嵌入式离散裂缝显式表征岩体裂隙,通过引入流量交换项实现岩体基质流与裂隙流的耦合,规避了基质与裂隙网格的协调性约束,有效降低了网格划分的难度。通过与... 提出了一种基于嵌入式离散裂缝模型的裂隙型围岩隧道涌水量计算方法。该方法采用嵌入式离散裂缝显式表征岩体裂隙,通过引入流量交换项实现岩体基质流与裂隙流的耦合,规避了基质与裂隙网格的协调性约束,有效降低了网格划分的难度。通过与El-Tani解析解和COMSOL数值解的计算结果对比,验证了方法的有效性。进一步分析了裂隙间距、开度、倾角、长度及间隙等参数对涌水量的影响规律。最后,应用该方法计算南湾隧道涌水量,得到的最大裂隙涌水量与参考值量级一致,表明该方法可用于实际工程中隧道涌水量的初步评估。 展开更多

关键词 隧道涌水 裂隙型围岩隧道 裂隙岩体模型 嵌入式离散裂缝模型 有限体积法

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基于嵌入式离散裂缝模型的页岩气开发参数优化 被引量：1

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作者 徐颖洁 陈玉林 +4 位作者 何封 秦佳正 汤勇 段胜才 何佑伟 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第12期105-115,共11页

四川盆地威远页岩气区是国家级页岩气示范区的重要战场,目前已取得良好的规模效益开发,但随着商业化开采规模不断增大,水平井井距不断缩短、压裂级数和用液量不断增加,导致多井缝网复杂,生产上表现出了产量递减快、井间干扰严重等特点... 四川盆地威远页岩气区是国家级页岩气示范区的重要战场,目前已取得良好的规模效益开发,但随着商业化开采规模不断增大,水平井井距不断缩短、压裂级数和用液量不断增加,导致多井缝网复杂,生产上表现出了产量递减快、井间干扰严重等特点。为实现页岩气单井高产稳产以及页岩气的规模有效开发,亟须开展优化威远页岩气区开发参数研究。为此,基于该区不同区域地质特征,采用嵌入式离散裂缝模型精确刻画与表征了威远页岩气区的复杂缝网,并开展该区块页岩气藏4类典型分区的井距、裂缝间距、导流能力、水平井水平段长等开发参数优化研究。研究结果表明:①嵌入式离散裂缝模型可对裂缝进行精确表征,比较适用于页岩气藏开发过程中与裂缝相关的参数优化;②最优井距与区块孔渗呈正相关关系,裂缝半长越长,最优井距越大;③降低裂缝间距可增加压裂裂缝的总长度,从而有效提高页岩气产量,开发过程中应在保证缝间干扰较小的情况下,尽可能降低裂缝间距;④相同地质条件下,优化页岩气井间井距后,不同裂缝半长下导流能力对产气量的影响趋势基本相同;⑤水平井段长越长,产气量越高。结论认为,研究结果可为科学编制页岩气开发方案和压裂方案提供技术依据,对于提高页岩气采收率具有重要借鉴和参考意义。 展开更多

关键词 四川盆地 威远 页岩气 开发参数优化 嵌入式离散裂缝模型 数值模拟

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基于有限体积法的离散裂缝模型两相流动模拟 被引量：10

3

作者 吕心瑞 姚军 +1 位作者 黄朝琴 赵娟 《西南石油大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2012年第6期123-130,共8页

正确认识裂缝性油藏流体流动规律是其高效开发的基础,离散裂缝模型因其对裂缝予以显式降维处理,能够大大提高计算效率而逐渐成为当前研究的热点。有限体积法在控制体单元上具有明确的物理意义,能够严格保证局部质量守恒,适用于流场性质... 正确认识裂缝性油藏流体流动规律是其高效开发的基础,离散裂缝模型因其对裂缝予以显式降维处理,能够大大提高计算效率而逐渐成为当前研究的热点。有限体积法在控制体单元上具有明确的物理意义,能够严格保证局部质量守恒,适用于流场性质不连续的情况。基于Delaunay三角网的对偶网格构建有限体积控制单元,推导了离散裂缝模型油水两相流动控制方程的有限体积数值计算格式,实现了离散裂缝模型油水两相数值模拟,通过算例验证了该方法的正确性与高效性。研究表明:该方法能够严格保证局部质量守恒,计算过程中收敛性较好,适用于离散裂缝油藏的数值模拟,与单孔隙介质模型计算结果具有很好的一致性,计算效率提高2.5～3.0倍。 展开更多

关键词 裂缝性油藏 有限体积法 离散裂缝模型 油水两相流 数值模拟

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基于离散裂缝模型的裂缝性介质等效渗透率求解新方法 被引量：10

4

作者 张世明 严侠 +2 位作者 孙红霞 黄朝琴 姚军 《科学技术与工程》 北大核心 2014年第16期36-40,54,共6页

等效渗透率是裂缝性介质流动数值模拟中的关键参数,基于离散裂缝模型,考虑每条裂缝的空间分布和属性参数对流动的影响,建立了一种计算裂缝性介质等效渗透率的新方法。首先,对裂缝性介质进行粗网格划分,获取每一粗网格中的裂缝信息,采用... 等效渗透率是裂缝性介质流动数值模拟中的关键参数,基于离散裂缝模型,考虑每条裂缝的空间分布和属性参数对流动的影响,建立了一种计算裂缝性介质等效渗透率的新方法。首先,对裂缝性介质进行粗网格划分,获取每一粗网格中的裂缝信息,采用封闭定压边界建立相应的离散裂缝流动数学模型,在此基础上应用Galerkin有限元方法对此模型进行求解;然后基于达西定律和体积平均法求取粗网格的等效渗透率;最后,通过算例研究验证了本文方法的正确性和高效性。 展开更多

关键词 裂缝性介质 等效渗透率 离散裂缝模型 有限元 体积平均法

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基于离散裂缝模型的裂缝井渗流压力场分析 被引量：12

5

作者 单娴 姚军 《油气地质与采收率》 CAS CSCD 北大核心 2011年第3期67-69,73,共4页

人工压裂技术是低渗透油藏开采的重要技术手段,为深入了解垂直裂缝井生产过程中地层压力分布规律,基于离散裂缝模型,对人工裂缝进行降维处理,实现对裂缝的合理简化,在保证计算精度的同时有效提高计算效率。以此为基础建立裂缝井渗流压... 人工压裂技术是低渗透油藏开采的重要技术手段,为深入了解垂直裂缝井生产过程中地层压力分布规律,基于离散裂缝模型,对人工裂缝进行降维处理,实现对裂缝的合理简化,在保证计算精度的同时有效提高计算效率。以此为基础建立裂缝井渗流压力计算模型,利用有限元方法进行离散求解,得到不同时间地层中压力的剖面图。通过对定压边界下单裂缝井和多裂缝井的计算可以看出,对于定产量生产的油井,在相同的生产时间内,裂缝内压力下降幅度明显高于地层,压力也比周围区域偏低。对于同一地层中的不同裂缝,裂缝导流能力越强,流体在裂缝内流动时消耗压力越少,井底压力等值线越稀疏。井底附近等压线为一组近似椭圆,其长轴长度与裂缝长度有关。 展开更多

关键词 离散裂缝模型 人工裂缝 有限元 裂缝导流能力 裂缝长度 等压线

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基于离散裂缝模型致密储层压裂直井动态分析 被引量：4

6

作者 李友全 张德志 +4 位作者 阎燕 于伟杰 樊冬艳 李龙龙 张林 《科学技术与工程》 北大核心 2017年第32期74-80,共7页

针对致密油藏渗流规律表现出的启动压力梯度和应力敏感等非线性特征,基于离散裂缝模型建立致密油藏压裂直井的不稳定渗流模型。由于有限体积方法具有物理意义明确的特点,易于计算压力梯度,方便考虑启动压力梯度的影响,采用该方法对模型... 针对致密油藏渗流规律表现出的启动压力梯度和应力敏感等非线性特征,基于离散裂缝模型建立致密油藏压裂直井的不稳定渗流模型。由于有限体积方法具有物理意义明确的特点,易于计算压力梯度,方便考虑启动压力梯度的影响,采用该方法对模型进行数值求解,并对压力动态进行敏感性分析。结果表明:启动压力梯度与应力敏感的存在使得压力导数曲线上翘,启动压力梯度与渗透率模数越大,上翘幅度越大,流动阶段越难划分;与启动压力梯度不同,应力敏感使得边界响应段的压力导数曲线上翘;裂缝半长越短,启动压力梯度和压敏效应导致的曲线上翘越明显;裂缝导流能力对早期流动阶段的影响较大,随着裂缝导流能力的增大,压力导数曲线向下移动。 展开更多

关键词 致密油藏 启动压力梯度 应力敏感 不稳定渗流 离散裂缝模型

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多尺度嵌入式离散裂缝模型模拟方法 被引量：16

7

作者 张庆福 黄朝琴 +2 位作者 姚军 王月英 李阳 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第4期507-513,共7页

天然裂缝性油藏和人工压裂油藏内裂缝形态多样,分布复杂,传统的离散裂缝模型将裂缝作为基岩网格的边界,采用非结构化网格进行网格划分,其划分过程复杂,计算量大。嵌入式离散裂缝模型划分网格时不需要考虑油藏内的裂缝形态,只需对基岩系... 天然裂缝性油藏和人工压裂油藏内裂缝形态多样,分布复杂,传统的离散裂缝模型将裂缝作为基岩网格的边界,采用非结构化网格进行网格划分,其划分过程复杂,计算量大。嵌入式离散裂缝模型划分网格时不需要考虑油藏内的裂缝形态,只需对基岩系统进行简单的网格剖分,可以大大降低网格划分的复杂度,从而提高计算效率。然而,在油藏级别的数值模拟和人工压裂裂缝下的产能分析中,仍然存在计算量巨大、模拟时间过长的问题。本文提出嵌入式离散裂缝模型的多尺度数值计算格式,使用多尺度模拟有限差分法研究嵌入式离散裂缝模型渗流问题。通过在粗网格上求解局部流动问题计算多尺度基函数,多尺度基函数可以捕捉裂缝与基岩间的相互关系,反映单元内的非均质性,因此该方法既有传统尺度升级法的计算效率,又可以保证计算精度,数值结果表明这是一种有效的裂缝性油藏数值模拟方法。 展开更多

关键词 多尺度模拟有限差分法 裂缝性油藏 嵌入式离散裂缝模型 数值模拟 渗流

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基于离散裂缝模型的页岩气动态特征分析 被引量：10

8

作者 糜利栋 姜汉桥 +1 位作者 李涛 李俊健 《中国石油大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第3期126-131,共6页

页岩储层孔隙结构复杂,基质渗透率低,天然裂缝发育,水平井体积压裂为其主要生产手段,表现出以裂缝系统裂缝渗流为主,基质系统扩散流、滑脱流以及吸附-解吸附现象共同作用的多尺度流动特点。基于离散裂缝建立页岩气渗流数学模型,利用有... 页岩储层孔隙结构复杂,基质渗透率低,天然裂缝发育,水平井体积压裂为其主要生产手段,表现出以裂缝系统裂缝渗流为主,基质系统扩散流、滑脱流以及吸附-解吸附现象共同作用的多尺度流动特点。基于离散裂缝建立页岩气渗流数学模型,利用有限元分析方法进行数值求解,通过实例研究分析页岩气生产动态特征,以及开发过程中压裂级数和裂缝半长对储层压力分布和页岩气井生产动态特征的影响。结果表明:页岩气井初期产量高,但递减快,生产周期长;开发初期以裂缝渗流为主,压裂级数起主导作用,级数越多,压力波传播越快,储层压力下降明显,产能主要集中在生产初期;开发后期以基质渗流为主,裂缝半长作用增强,产量递减率下降,生产井附近压力接近废弃压力,生产能力下降。 展开更多

关键词 页岩气 离散裂缝模型 裂缝流 动态特征

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基于嵌入式离散裂缝模型的增强型地热系统热—流—力—化耦合分析 被引量：8

9

作者 韩东旭 张炜韬 +4 位作者 焦开拓 宇波 李庭宇 巩亮 王树荣 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第7期126-138,共13页

增强型地热系统(以下简称EGS)在长期取热过程中会受到流(Hydraulic)、热(Thermal)、力(Mechanical)、化(Chemical)等多种物理场的综合作用影响。虽然嵌入式离散裂缝模型(以下简称EDFM)能够有效模拟裂缝型储层中流场、温度场、力场和浓... 增强型地热系统(以下简称EGS)在长期取热过程中会受到流(Hydraulic)、热(Thermal)、力(Mechanical)、化(Chemical)等多种物理场的综合作用影响。虽然嵌入式离散裂缝模型(以下简称EDFM)能够有效模拟裂缝型储层中流场、温度场、力场和浓度场的变化,但目前基于EDFM的热—流—力—化(以下简称THMC)四场耦合的相关研究和认识还不足。在考虑储层非均质性、物性参数变化和水—岩反应的基础上,基于EDFM建立了裂缝型储层的THMC四场耦合模型,对EGS运行过程中的流场、温度场、位移场和浓度场的时空演化进行了模拟分析。研究结果表明:(1)当基岩渗透率较低时,开采温度下降缓慢,EGS可维持较长年限的较高开采温度,但渗透率较低时会造成开采井质量流率减小,进而影响净取热功率;(2)当裂缝渗透率或裂缝开度发生改变时,EGS均可维持一定年限的较高温度稳定输出,随后出现不同幅度的下降,但当裂缝渗透率增大到一定值或者裂缝开度减小到一定值时,改变裂缝参数对开采温度的影响减弱;(3)当EGS运行40年时,采用变物性流体比采用常物性流体计算的开采温度偏低22℃,而考虑水—岩反应的开采温度偏低了15℃,储层平均孔隙度值增大12.5%。结论认为:(1)在对长期运行的EGS进行研究时,应综合考虑储层岩石参数、注入流体物性以及水—岩反应等因素的影响;(2)未来应考虑储层其他矿物组分的化学反应、力学变形对流—热—化三场影响的双向耦合,以便为EGS储层的工程开发和利用提供更准确、可靠的预测。 展开更多

关键词 增强型地热系统 嵌入式离散裂缝模型 热—流—力—化耦合模型 裂缝型储层 水—岩反应 热开采 影响因素 数值模拟

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基于XFEM-MBEM的嵌入式离散裂缝模型流固耦合数值模拟方法 被引量：9

10

作者 杜旭林 程林松 +2 位作者 牛烺昱 方思冬 曹仁义 《力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第12期3413-3424,共12页

离散缝网的表征与模拟是目前国内外研究的热点.在非常规油气开发过程中,由于地应力场的存在会对裂缝的流动属性产生显著影响,若将裂缝视为静态对象,与矿场数据会出现极大偏差,因此要基于动态裂缝做更深入的研究.本文针对致密油藏应力场... 离散缝网的表征与模拟是目前国内外研究的热点.在非常规油气开发过程中,由于地应力场的存在会对裂缝的流动属性产生显著影响,若将裂缝视为静态对象,与矿场数据会出现极大偏差,因此要基于动态裂缝做更深入的研究.本文针对致密油藏应力场-渗流场耦合力学问题,提出了一种高效的混合数值离散化方法,其中采用扩展有限元法(XFEM)求解岩石的弹性形变,采用了混合边界元法(MBEM)精确计算基岩与裂缝间的非稳态窜流,这两种数值格式是完全耦合的,并对整体计算格式的时间项进行了全隐式求解,可准确表征致密油藏开采过程中的裂缝变形及流体流动机理.此外,本文采用了嵌入式离散裂缝前处理算法显式表征大尺度水力压裂缝,并考虑了支撑剂的作用;采用了双孔有效应力原理和双重介质隐式裂缝表征方法,可捕捉基质与小尺度天然裂缝的动态信息;由此,本文所提出的混合模型综合表征了基质-天然裂缝-水力压裂缝共同组成的致密油藏复杂渗流环境,并通过几个实例论证了模型的准确性,研究表明:对致密油藏压裂水平井进行产能评价时,应力场所引起渗流参数的改变及裂缝开度降低的影响不可忽略.本文研究可为非常规油气资源的开发提供理论指导. 展开更多

关键词 致密油藏 嵌入式离散裂缝模型 扩展有限元 混合边界元 流固耦合

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适用于任意形状倾斜裂缝面的三维嵌入式离散裂缝模型前处理算法 被引量：6

11

作者 饶翔 程林松 +2 位作者 曹仁义 安小平 雷征东 《科学技术与工程》 北大核心 2020年第3期1035-1043,共9页

为了实现嵌入式离散裂缝模型(EDFM)的维度升级,使EDFM能够有效处理任意形状的倾斜裂缝面,提出一个适用于任意形状裂缝面的三维EDFM前处理算法,提供了解决EDFM维度升级关键困难的一种具体思路,继而依据该前处理算法实现了能够适用于任意... 为了实现嵌入式离散裂缝模型(EDFM)的维度升级,使EDFM能够有效处理任意形状的倾斜裂缝面,提出一个适用于任意形状裂缝面的三维EDFM前处理算法,提供了解决EDFM维度升级关键困难的一种具体思路,继而依据该前处理算法实现了能够适用于任意形状倾斜裂缝面的三维EDFM,并在本文中给出了具体的数值案例,说明了所提前处理算法的有效性。 展开更多

关键词 嵌入式离散裂缝模型 前处理算法 任意形状倾斜裂缝面 三维油藏数值模拟

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基于双重介质嵌入式离散裂缝模型的致密油藏产能影响因素 被引量：5

12

作者 肖尊荣 赵玉龙 +5 位作者 张烈辉 葛枫 杨志冬 刘香禺 张东旭 田野 《科学技术与工程》 北大核心 2023年第25期10780-10790,共11页

致密油藏具有显著的超低孔超低渗特征,准确表征天然微裂缝和水力压裂缝对致密油藏产量准确评价至关重要。研究者们广泛采用嵌入式离散裂缝模型(embedded discrete fracture model, EDFM)研究致密油藏流动规律,通过修改基质网格渗透率表... 致密油藏具有显著的超低孔超低渗特征,准确表征天然微裂缝和水力压裂缝对致密油藏产量准确评价至关重要。研究者们广泛采用嵌入式离散裂缝模型(embedded discrete fracture model, EDFM)研究致密油藏流动规律,通过修改基质网格渗透率表征天然微裂缝,无法精细刻画微裂缝与基质间流体交换对流动产生的影响。为克服以上不足,考虑基质、复杂天然微裂缝和人工压裂缝间传质机理,建立了致密油藏双重介质嵌入式离散裂缝模型(dual porosity embeded discrete fracture model, DPEDFM);进一步,对模型进行数值离散处理,编制了相应的模拟器;最后,基于所建立模型研究了天然微裂缝、水平段长度、裂缝间距等多因素对致密油藏产能影响规律。研究结果表明,所建立模型的产能高于传统EDFM模型;水平段长度越长,产能越大;裂缝间距越小,产能越大;应力敏感对致密油藏生产动态有一定影响,并且随着时间推迟,影响逐渐增强;所建立模型实现了对基质、复杂天然微裂缝和人工压裂缝间复杂传质机理的精细刻画,相关研究结论可为致密油藏经济高效开发提供借鉴。 展开更多

关键词 致密油藏 双重介质 嵌入式离散裂缝模型 天然微裂缝 油藏产能

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基于离散裂缝模型的复杂裂缝系统水平井动态分析 被引量：20

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作者 孙致学 姚军 +2 位作者 樊冬艳 王月英 张矿生 《中国石油大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第2期109-115,共7页

针对目前人工压裂裂缝存在倾斜、分支及不对称分布等情况,提出复杂裂缝系统下水平井渗流数值计算方法。首先对裂缝系统进行显式处理,分别建立基岩和复杂裂缝系统的数学模型,利用有限元方法对模型进行求解,并基于离散裂缝模型对裂缝系统... 针对目前人工压裂裂缝存在倾斜、分支及不对称分布等情况,提出复杂裂缝系统下水平井渗流数值计算方法。首先对裂缝系统进行显式处理,分别建立基岩和复杂裂缝系统的数学模型,利用有限元方法对模型进行求解,并基于离散裂缝模型对裂缝系统进行显式降维处理,以减少数值计算量。与Odeh和Zerzar模型对比验证数值算法的正确性,并对复杂裂缝系统下的水平井进行计算。结果表明:压裂水平井除常见的4种流动形态(不包括外边界),早期还可能存在裂缝内的径向流动;定产量生产时早期裂缝内径向流动不再出现,且外部裂缝产量所占比例增大;水平井定井底流压生产时,裂缝分支增加了储层改造体积,能大幅度提高压裂水平井产量。 展开更多

关键词 油藏 动态分析 复杂裂缝系统 压裂水平井 离散裂缝模型 有限元数值方法

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基于三维嵌入式离散裂缝模型的致密油藏体积压裂水平井数值模拟 被引量：11

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作者 赵国翔 姚约东 +2 位作者 王链 唐康 吴文炜 《大庆石油地质与开发》 CAS CSCD 北大核心 2022年第6期143-152,共10页

针对致密油藏体积压裂水平井裂缝建模困难、传统嵌入式离散裂缝模型(Embedded Discrete Fracture Model,EDFM)对三维空间中裂缝复杂的立体分布及复杂形状难以准确刻画、体积压裂致密油藏开发动态模拟及产能评价困难等问题,基于三维笛卡... 针对致密油藏体积压裂水平井裂缝建模困难、传统嵌入式离散裂缝模型(Embedded Discrete Fracture Model,EDFM)对三维空间中裂缝复杂的立体分布及复杂形状难以准确刻画、体积压裂致密油藏开发动态模拟及产能评价困难等问题,基于三维笛卡尔网格及裂缝面的参数化表征方法,考虑重力、致密油藏非线性渗流特征及应力敏感特征,建立了适用于任意形状倾斜裂缝面的网格剖分方法及三维嵌入式离散裂缝模型。通过与商业软件Eclipse计算结果对比和对新疆油田一口井的实际生产数据拟合验证了模型的准确性和可靠性。基于该模型,进行了体积压裂致密油藏产能影响因素分析。结果表明:三维嵌入式离散裂缝模型能较好地表征流体在具有复杂空间分布形态及复杂裂缝形状缝网中的渗流过程,可以应用于体积压裂致密油藏的开发动态模拟。研究成果为致密油藏水平井体积压裂提供了理论依据。 展开更多

关键词 三维嵌入式离散裂缝模型 致密油藏 体积压裂 水平井 数值模拟

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基于模拟有限差分法的离散裂缝模型两相流动模拟 被引量：19

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作者 黄朝琴 高博 +2 位作者 王月英 严侠 姚军 《中国石油大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第6期97-105,共9页

模拟有限差分作为一种新型数值计算方法,因其良好的局部守恒性和对复杂网格系统的适用性,在计算流体力学和油藏数值模拟中得到应用。将模拟有限差分方法进一步应用于离散裂缝流动模拟中,对模拟有限差分法的基本原理进行详细阐述,建立相... 模拟有限差分作为一种新型数值计算方法,因其良好的局部守恒性和对复杂网格系统的适用性,在计算流体力学和油藏数值模拟中得到应用。将模拟有限差分方法进一步应用于离散裂缝流动模拟中,对模拟有限差分法的基本原理进行详细阐述,建立相应的离散裂缝数值计算格式,并采用IMPES方法对其两相流问题进行求解,并与实验结果对比。对比结果验证了新方法和程序的正确性,通过复杂离散裂缝算例进一步验证了方法的正确性和程序的鲁棒性。 展开更多

关键词 裂缝性介质 模拟有限差分 离散裂缝模型 数值模拟 两相渗流

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干热岩储层裂缝扩展及采热一体化数值模型

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作者 考佳玮 杨康 +1 位作者 谭鹏 陈作 《吉林大学学报(地球科学版)》 北大核心 2025年第2期575-586,共12页

为准确评价干热岩储层压裂及其注采热效果,本文建立了一种流-固-热耦合的干热岩水力裂缝扩展数值模型,可以模拟干热岩复杂压裂裂缝形态,并进行注采热分析。以青海省共和盆地干热岩为研究对象,基于其地质力学参数特征建立了2个算例,并开... 为准确评价干热岩储层压裂及其注采热效果,本文建立了一种流-固-热耦合的干热岩水力裂缝扩展数值模型,可以模拟干热岩复杂压裂裂缝形态,并进行注采热分析。以青海省共和盆地干热岩为研究对象,基于其地质力学参数特征建立了2个算例,并开展了干热岩多井压裂及采热过程模拟。结果表明:干热岩起裂裂缝受非均匀应力场扰动呈体积裂缝特征,水力裂缝遇天然裂缝可激活并形成复杂裂缝形态;多井间压裂裂缝可通过天然裂缝连通,为注采热提供超过95%的流动换热通道;注采热时,流体主要沿着贯通裂缝流动,形成换热优势通道,导致注采热初期出口温度降幅较大,在前3 a,出口水温下降幅度达30~50℃,后期降速趋于平缓;提升压裂裂缝复杂性可增大有效换热面积,配合以合理的井位及注采参数提升换热效果,实现干热岩的高效开采。 展开更多

关键词 干热岩 水力裂缝扩展 天然裂缝 采热 流-固-热耦合 非连续离散裂缝模型 换热 青海共和盆地

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基于离散裂缝的多段压裂水平井数值试井模型及应用 被引量：17

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作者 万义钊 刘曰武 +1 位作者 吴能友 胡高伟 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第1期147-156,共10页

水平井压裂技术已经成为开发低渗透油气藏、页岩气藏和致密气场等非常规油气藏的关键技术.基于离散裂缝模型,对裂缝进行简化,建立了二维多段压裂水平井有限导流裂缝数值试井模型,利用有限元方法求解模型,获得多段压裂水平井试井理论曲... 水平井压裂技术已经成为开发低渗透油气藏、页岩气藏和致密气场等非常规油气藏的关键技术.基于离散裂缝模型,对裂缝进行简化,建立了二维多段压裂水平井有限导流裂缝数值试井模型,利用有限元方法求解模型,获得多段压裂水平井试井理论曲线和压力场特征.分析表明:多段压裂水平井的试井理论曲线一共分为7个阶段:井筒储存段、裂缝线性流段、裂缝–地层双线性流段、裂缝干扰段、地层线性流段、系统径向流段和边界作用段,其中裂缝–地层双线性流段和裂缝干扰段是其典型特征.分析了裂缝数量、裂缝间距、裂缝不对称、裂缝不等长和裂缝部分缺失等因素对试井理论曲线的影响,结果表明:裂缝数量和裂缝间距对试井理论曲线的影响最大.较多的裂缝、较大裂缝间距、对称的裂缝和等长的裂缝有利于降低压裂水平井井底的流动阻力,提高产能.将建立的数值试井模型应用于四川盆地一口多段压裂水平井的压力恢复测试的数值试井解释,结果表明:本文建立的模型可以较好地拟合压力恢复测试数据,可以获得裂缝的导流能力和裂缝长度,为压裂效果评价和压裂设计提供指导. 展开更多

关键词 多段压裂水平井 离散裂缝模型 数值试井 有限元 渗流

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考虑离散裂缝的非均质裂缝性气藏数值试井新模型 被引量：9

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作者 陈志明 张绍琦 +2 位作者 周彪 廖新维 Wei YU 《天然气工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期77-86,共10页

裂缝性气藏在我国油气资源中具有重要地位,其试井分析对储层评价和气藏开发具有不可或缺的作用。为了解决传统双重孔隙介质模型对天然裂缝表征不精确的难题,基于蒙特卡罗随机模拟方法和离散裂缝模型,表征了复杂分布的天然裂缝,构建了考... 裂缝性气藏在我国油气资源中具有重要地位,其试井分析对储层评价和气藏开发具有不可或缺的作用。为了解决传统双重孔隙介质模型对天然裂缝表征不精确的难题,基于蒙特卡罗随机模拟方法和离散裂缝模型,表征了复杂分布的天然裂缝,构建了考虑离散裂缝和渗透率非均质性的径向复合裂缝性气藏数值试井模型(DFM-NM),绘制了不同参数下裂缝性气藏气井试井曲线图版,形成了解析试井初拟合、离散裂缝细拟合的试井分析方法,并开展了实例应用分析。研究结果表明:(1)裂缝性气藏不稳定流动阶段包括井筒储集和表皮效应阶段、内区裂缝影响阶段、内区径向流阶段、外区裂缝影响阶段和边界控制流阶段;(2)基于地质条件约束下的离散裂缝模型能较好表征复杂、非均质裂缝性气藏,克服了常规双重孔隙介质模型的缺点;(3)裂缝数目越多、裂缝平均长度越长,压力导数曲线下凹的幅度越大,内区裂缝参数对试井曲线形态的影响更大。结论认为,所建立的裂缝性气藏数值试井模型及粗细分步拟合方法适用于塔里木盆地裂缝性气藏,能更准确有效地评价储层、反演裂缝参数。研究成果具有良好的应用前景,可为裂缝性气藏参数反演和开发方案优化提供理论支撑,有助于我国复杂油气资源的科学开发。 展开更多

关键词 非均质裂缝性气藏 离散裂缝模型 蒙特卡罗模拟 径向分区 试井分析 数值试井新模型 塔里木盆地

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基于离散裂缝网络模型裂缝储层的随机模拟——以王窑区块为例 被引量：6

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作者 唐永 梅廉夫 +2 位作者 张春生 龙礼文 陈友智 《地质科技情报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第5期71-77,共7页

在燕山期、喜山期构造活动作用下,王窑区块发育北东向和南北向共轭剪切裂缝。针对该裂缝进行了统计分析,并利用离散裂缝网络模型对裂缝进行了随机模拟。模拟结果表明:研究区共轭裂缝北东向较为显著,且以高角度裂缝为主。裂缝对渗透率影... 在燕山期、喜山期构造活动作用下,王窑区块发育北东向和南北向共轭剪切裂缝。针对该裂缝进行了统计分析,并利用离散裂缝网络模型对裂缝进行了随机模拟。模拟结果表明:研究区共轭裂缝北东向较为显著,且以高角度裂缝为主。裂缝对渗透率影响较为明显,将研究区的渗透率提高到20×10-3μm2,孔隙度增加约2%。 展开更多

关键词 离散裂缝网络模型 裂缝 储层 随机性

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基于DFN离散裂缝网络模型的裂缝性储层建模方法 被引量：51

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作者 郎晓玲 郭召杰 《北京大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第6期964-972,共9页

针对目前裂缝性储层建模方法存在的问题,探讨DFN离散裂缝网络模型的裂缝性储层建模的思路和方法,提出分大尺度和中小尺度两种裂缝级别建立DFN离散裂缝模型。首先,按照确定性建模方法,以三维地震资料建立大尺度裂缝的空间分布模型。然后... 针对目前裂缝性储层建模方法存在的问题,探讨DFN离散裂缝网络模型的裂缝性储层建模的思路和方法,提出分大尺度和中小尺度两种裂缝级别建立DFN离散裂缝模型。首先,按照确定性建模方法,以三维地震资料建立大尺度裂缝的空间分布模型。然后,以岩芯观测和成像测井解释的裂缝密度、长度、倾角、方位等统计信息为基础,在地震裂缝预测的属性体约束下,建立全区裂缝密度分布模型,并以该数据体为约束,利用随机建模方法,建立中小尺度的裂缝网络模型,实现井间裂缝密度的约束。最后,通过整合大尺度和中小尺度的DFN模型,建立Z地区综合离散裂缝网络模型及其裂缝孔隙度、渗透率等属性模型。该模型反映了储层裂缝的三维空间分布特征,为该区油藏数值模拟提供了地质基础。 展开更多

关键词 裂缝性储层建模 DFN离散裂缝网络模型 裂缝密度 地震属性 裂缝尺度

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