两种水平井分段压裂数值模拟方法
   来源:中国科技博览     2021年07月17日 13:15

刘骞

中图分类号:TE357 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)02-0129-02

油藏数值模拟中,人工压裂缝的处理方法主要分为两种:网格加密和近井模拟(Near Wellbore Module)。但是由于近井模拟处理起来较繁琐,在模型中计算起来较慢且容易不收敛,所以目前人工裂缝的模拟主要是通过局部网格加密(Local Grid Refinemnt)的方法来完成[1]。局部网格加密的方法很多,有基于笛卡尔网格的加密方法,有基于非结构网格的加密方法,如Pebi网格加密[2-6]。

笛卡尔网格的加密方法也分为两种,一种是运用不均匀加密网格(HXFIN),另一种是利用不均匀网格(DX)。以往的研究表明,将裂缝所在的网格用“等效导流能力”法处理,在“缝宽”小于1.0m的情况下井的产量变化不大,该方法实用可靠。

本文分别用笛卡尔网格的加密两种方法模拟裂缝,比较了它们的区别。

一、不均匀加密网格

在不均匀加密网格方法中,我们设置的模型维数为110*40*10,DX=DY=DZ=5m,模型中心顺着X方向有一水平井生产(图1-图2)。我们分别在X方向第10列、20列、30列、40列、50列、60列、70列、80列、90列、100列网格中分别进行不均匀加密,这样在每一列加密的网格中加密出一条0.5m宽的网格,我们用这列0.5m宽的网格来模拟分段压裂的裂缝(图)。这样就形成一个长度为550m,等间距分段压裂了10段0.5m宽裂缝的水平井在生产(图3)。

二、不均匀网格

在不均匀网格方法中,我们设置的模型维数为119*41*10,除了X方向第10、21、32、43、54、65、76、87、98、109个网格DX=0.5外,其他的DX=5m(图4-图5)。所有的DY=DZ=5m。这样也形成一个长度为550m,等间距分段压裂了10段0.5m寬的裂缝的水平井在生产(图6-图7)。

模拟过程中,两种方法所用的基本参数都相同,参数取值如表1:

两种方式均以定液(50t)方式生产,效果如图8-图11:

三、结论

1)虽然两种方法都是比较常用的裂缝模拟方法,但是结果差别较大;

2)不均匀加密网格方法中,水平井生产140天,日产油由50t/d缓慢递减至0t/d;

3)不均匀网格方法中,水平井生产140天,前50天保持日产油50t/d不变,之后10天日产油迅速降至0t/d;

4)两种方法虽然日产油不同,但是生产140天后的累产油相同都为2590m3。

5)在计算时间上,由于不均匀网格方法的网格数少,计算速度要远远快于不均匀加密网格方法。

参考文献

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