当前课程知识点:渗流力学 > 非常规油藏渗流 > 超低渗透-致密-页岩油藏渗流特征 > 双重介质渗流模型的简化解
同学你好
关于双重介质油藏渗流理论部分
前面我们分两个知识点给大家进行了介绍
第1个知识点就是关于双重介质油藏
特征以及渗流参数
第2个知识点
也就是上一次给大家重点介绍的
双重介质油藏渗流模型
通过前面的介绍
我们可以看到双重介质和单一介质比
更加复杂
渗流模型的求解将会更加困难
这一次我们要讲的内容
就是关于双重介质油藏简化渗流模型的典型解
从这个标题大家可以看到
简化模型为什么可以简化
通过这一部分的介绍
大家应该要知道
关于双重介质油藏求解过程现在常用到的
一些方法
或者所思考的一些问题
重点的是包括三个方面
一个是单孔单渗模型的求解
第2个双孔单渗模型的求解
第3个不稳定试井分析
再进行下面具体讲之前大家简单的回忆一下
或者上一堂课
我们最后给大家建立了那一个模型称
也就是建立的那一个连续性方程是不是
称双孔双渗
我们这个模型称双孔双渗模型
双孔指的是
双渗指的是
大家仔细回忆一下
双孔很显然
裂缝的孔隙度
基质的孔隙度
双渗指的裂缝的渗透率
和基质的渗透率
在那样的一种情况下
连续方程是样的
上一次我们给大家进行了介绍
今天我们要讲的就是
简化模型及典型解
拿简化模型看看
单孔单渗
还有一个单孔单渗
还有一个双孔单渗
这又是怎么回事
第1个
第1个实际上要给大家的就是
单孔单渗模型
提到这样一个词
同学马上就
你这的不和我们单一介质不是一模一样吗
不是
不一样的
怎么个不一样
之所以提出单孔单渗模型
它是从双孔双渗模型
我们根据双重介质油藏它本身的特征
进行一定的简化
和近似所得到的模型
怎么样近似
怎么样简化所得到的模型
这个模型简单的来讲
它就是进行了这样的一个处理
它就是根据双重介质油藏错位的
这样的一个特征来进行简化
样的错位的特征
就是我们前面的就是裂缝的孔隙度
小小于基质的孔隙度
这样
我们能不能把裂缝的孔隙度
我们能不能把裂缝的孔隙度
它既然小小的基质孔隙度
我们把裂缝的孔隙度能不能入为零
第2个裂缝的渗透率
又大大于基质的渗透率
我们可不可以把
基质的渗透率把它看成是0
所以模型实质来源于
错位的这样一种特征
就是裂缝的孔隙度
小小于基质的孔隙度
基质的渗透率
又小小于裂缝的渗透率
这样的一种错位的特征
好
我们取到一种极端的情况
就认为裂缝的孔隙度为0
基质的渗透力为0
这样一个模型
进行简化所得到的这个模型
并对它进行求解
这个我们就称为
这单孔单渗的模型
具体
错位的特征
大家看看
这是我们前面
给大家的
裂缝的孔隙度小小于基质的孔隙度
而基质的渗透率
小小于裂缝渗透率
在这种情况
我们前面了
我们所建立的裂缝系统和基质系统
在一般的情况下
也就是前面我们的双孔双渗
双孔
裂缝孔隙度
基质孔隙度
裂缝渗透率
基质渗透的情况下
这个渗流方程 连续性方程
双孔双渗透模型
在这种情况下
我们裂缝的孔隙的为0
基质的渗透率为0
也就是这个这一项基于裂缝的孔隙度为零
这一项是不是就可以忽略
而对于在一个基质
渗透率为零
是不是这一项就可以忽略了
这样我们就忽略了这两项
这个时候双重介质油藏
渗流方程就这一项没有了
这一项没有了
就可以写成下面的这样的一种形式
在这样的一种简化条件下
对于单孔单渗模型
模型我们就可以
裂缝系统就是 基质系统就应该
我们可以看看通过这两项
根据我们前面所学的知识
大家分析一下物理意义
这一项表示
大家回忆一下是
是不是流动项 在裂缝流动
裂缝的流动
就裂缝的传值
这一项是
大家思考下
这一项是不是裂缝和基质之间交换
裂缝和基质的交换
然后再加上裂缝的流动
两个加起来质量守恒为0
下面的再看看
是表示
是基质系统累积项
对不对
这个是表示裂缝系统
和基质系统交换项 好了
这两个这两个加起来为0
那也就是累积项变化来产生
交换
这个裂缝和基质的交换而产生裂缝
的流动
我们把这几个联系起来看
是不是有点相当于基质系统和裂缝系统
提供 物质提供流量
然后从裂缝系统流入到井底或者产出
是这么个过程
这个模型就是称单孔单渗
这是我们通过这个方程对物理意义
进行分析所得到的式子
然后把这两个式子合并以后
就可以得到这样的一个方程
这样一个方程一种形式
这种形式我们再进一步的进行简化
当η趋于零的情况下
这个模型还可以写成这样的一种形式
这种形式把它写成
柱状坐标的形式
考虑平面径向流
就应该是这样的一个方程
这个方程
我们根据前面方程物理意义
可不可以把简单的单孔单渗模型
就可以用一个示意图
大家看看好不好理解
我们前面了裂缝基质块
假如我们是WR的模型
WR的模型是一个
是一个豆腐块
或者六面体的模型
六面体的模型它有裂缝系统
有基岩系统
基质系统是一个六面体
这样的一些基质块
我们为了是开发油田
还有井筒和地面联系
生产或者往注
流动
根据我们前面的分析
大家看看基质块
前面的方程
它和裂缝之间 基质块压力的变化
流动的发生以后
流到裂缝系统
裂缝系统
流到哪个地方 流到井筒
是不是这样的一个简单的过程
前面是根据模型以及
物理意义
另外一个简化的模型
为了求解
我们可以假设
它在特定的油藏或者油藏条件下
那也就是初始条件
以及
特定的内边界和Y边界情况下
这个边界表示的是
是吧
应该是定产
油井定产情况下
边界表示
是无限大
无限大外边界的情况下
我们可以对这个方程进行求解
求解以后你们解的结果是
比较复杂了
这个要用到一定的数学 物理
数理方程
数学方面的一些知识对它进行的变换
然后对它进行
进行相应的求解
就可以得到这个模型相应的这
一个拉氏变化的解
然后我们就可以得到地层在不同时刻
压力分布
压力分布一个计算的公式
这是关于第1种情况
第2种情况
仅称为双孔单渗
顾名思义通过前面的介绍
大家也应该能够知道
双孔单渗
双孔单渗它指的是样的一个物理意义
双孔是裂缝孔隙度
基质孔隙度
单渗是的渗透率
这种模型是在这种条件下所得到的
这种简化的条件下得到的
认为km等于0
但这样一种简化模型
典型解
模型也是现在在进行
这类油藏的渗流
开发油藏工程研究 试井方面比较常用的
这样一个模型
为它是比较常用的这样的一个模型
通过前面的介绍
我们可以知道
双孔双渗模型
它应该是最准确
最精确的一种模型
但是
它也是最复杂
解是最难得到的这样的一个模型
而前面我们所见到的单孔单渗模型
是一种最简单的
也容易得到解的这种模型
但是
简化的程度进速度太大
为这么
将来大家以后涉及到实际的
双重介质油藏会知道
裂缝的孔隙度一般是百分之几
譬如5左右 4~7 这个范围
而基质的孔隙度
大家一般你们对于常规油藏是多少
应该是20%左右
二十几
也就是裂缝的孔隙度
基质的孔隙度和裂缝的孔隙度
倍比一般就是几倍
就是4倍
6倍几倍这样的一个数量级
几倍数量级
但是
我们对于实际油藏基质裂缝的渗透率
和基质的渗透率的倍比的比值
可不是几倍
一般的都是几十倍几百倍甚至上万倍
你这两种情况
所以裂缝的孔隙度小小于基质的孔隙度
而裂缝的渗透率
大大于基质的渗透率
但是这两个它是不成比例的
所以往往我们忽略了这种裂缝的孔隙度以后
就会产生一定的误差
一定的误差
所以我们把这种模型认为基质的渗透率很低
其中
在流体只通过窜流作用进入到基质系统
也就是相对于这种裂缝的流动
基质的流动我们把它忽略
而裂缝和基质它只是一种流体的交换
也是窜流
而全部流体只在通过裂缝系统
才能真正的在地层渗流
这个时候和前面的模型比
它是考虑了裂缝的孔隙度
在这种情况下大家可以看看
前面这个
大家可能还记得我们前面所的最准确
考虑因素最全的
就是双孔双渗模型
双孔双渗
就前面的这两个
这个时候双孔双渗模型
我们在Km=0的情况下
也就是把不考虑基质的渗透率的情况下
这个模型
也就是不考虑基质的流动项
流动相
这样我们可以把这个模型
进行简化
简化以后就可以得到这样的一个模型
好了
很显然上面得到这个模型比
双孔双渗要简单的多
并且大家将来
再进行后续课数字模拟学习的时候
我们看在现有的商业的数字模拟软件
一般的都是采用的是
双孔单渗数学模型
另外一个在试检分析课
对于双孔基质一般也是采用双孔单渗
这种模型
和前面一样我们在配备相应的
初始条件
初始条件大家看
这也是初始条件
另外一个一个边界条件内边界
内边界
油井定产
对不对
外边界也是无限大边界
在这种情况
我们可以对于这类油藏进行求解
这个为了后面的分析
我们要特别提醒大家
对于双重介质油藏很重要的一个参数
也就是大家在后面的试井分析
试井研究
经常要考虑的 非常之重要的一个
参数的弹性储容比
这个参数就是这么定义的
这样以后我们可以得到
在Q投产后井底压力计算公式
经过推导以后就可以得到
很显然比我们前面所讲的单一介质
单一介质弹性不稳定
基本解要复杂的多得多
我们至少多了这三项
和前面比应该是多到这三项
推导过程
大家可以参考相关的一些书
另外感兴趣的同学自己可以在详细的
推一下
这些得到相应的一些在推过程
我们的在教材也有相应的
比较详细的介绍
另外一个我们对于有了压力的
基本解
我们根据试井分析
我们我们要分析压力降落
解也就是井底流压的特征
我们可以看到
特征表现为这种三段的这种曲线
三段的这样一种特征
每一阶段它是表现的是不同的
流动阶段
分别对应是早期的流动阶段
过渡流动阶段和晚期的流动阶段
这些大家讲的
在后续的课程进行详细的分析
这些我们就不详细的介绍
大家可以可以看看
不同阶段对应的曲线的特征
以及相应的物理意义
我们了
我们前面讲
刚性稳定渗流
弹性不稳定渗流的时候
也就是还分析了通过试井特需图形参数
可以求解油藏的一些参数
我们得到不同的渗流特征参数情况下
特征曲线
你比如图
就是在三种不同的ω 就是三种不同的弹性储容比情况下
双重介质特征曲线
这个我们了
有三个不同的阶段
三个不同的窜流系数
窜流系数
也就是裂缝和基质在不同的窜流能力情况下
动态的特征曲线
这些大家根据相关的这参考书
进行着一个仔细的解读
这就是压力恢复曲线特征以及
好了
经过这三个知识点的介绍
我们就把双重介质渗流这一部分的内容给大家
介绍完了
通过这三个知识点的介绍
希望大家比较清楚的
应该明白这三个方面的内容
第1个
双重介质油藏渗流特征
特征用一个词表示是
就是错位
大家一定要深刻理解这种错位错在哪个地方
大家现在反过头来看看
我们后面讲了很多内容都是来源于
错位这两个字来进行的
所得到的
双孔双渗
双孔单渗
单孔单渗
第2个
双重介质和单一介质油藏
数学模型的区别和和联系
实际上很简单
我们前面所学的数学模型以及相应的公式
在这部分都是套过来的
只是把它怎么样double一下
就是分别用到裂缝系统和基质系统
这部分大家
思考下是不是这样的
最重要的就是第3个
影响双重介质油藏特征的参数
主要有哪些
对压力有影响
就唯一的和单一介质不一样的
我们前面的数学模型还是运动方程
状态方程 连续性方程一模一样
而唯一的不一样就是我们讲的第1个就是
错位的这种特征
就是有两套系统
这两套系统方程的建立靠
靠着一个一些渗流参数
哪些参数大家看看
弹性储容比
还有一个窜流系数
还有一个形状因子
重要就是窜流量
就是裂缝系统
和基质系统
关系就是
关系窜流量的计算
所以这个这三个特征参数
简单的来就是1433
实际上最后再加一个3
第1个错位的特征
第2个4个模型
第1个3
3个特征参数
后面还应该有3个模型
应该是双孔双渗
双孔单渗
还有单孔单渗
这些大家再仔细地分析
琢磨下
这次课就到这里
谢谢
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