儲(chǔ)層裂縫建模與多相流耦合理論研究

　　裂縫性油氣藏是現(xiàn)代油氣勘探開發(fā)的一個(gè)新領(lǐng)域，裂縫建模已成為國內(nèi)外儲(chǔ)層建模技術(shù)的焦點(diǎn)和難點(diǎn)。由于現(xiàn)存方法在分析區(qū)域小尺度裂縫上有很大的局限性，很多研究人員在依靠地震和露頭建立大尺度的斷層模型時(shí)，無法獲取區(qū)域小尺度裂縫的三維分布信息?！秲?chǔ)層裂縫建模與多相流耦合理論研究》針對多尺度裂縫建模難題，開展了一系列理論研究，首次提出了基于地質(zhì)統(tǒng)計(jì)原理和斷裂力學(xué)的無網(wǎng)格隨機(jī)擴(kuò)展有限元多尺度裂縫建模技術(shù)（Meshless Stochastic Extended Finite Element Multi-scale Fracture Modeling Method，SEFE）。基于該技術(shù)，開展了裂縫建模與多相滲流耦合研究?！秲?chǔ)層裂縫建模與多相流耦合理論研究》以裂縫描述為基礎(chǔ)開始開展相關(guān)研究。首先基于成像測井裂縫識(shí)別方法，對研究區(qū)的小尺度裂縫特征進(jìn)行提取。由于成像測井資料的人工裂縫識(shí)別方式效率較低，針對成像測井資料特點(diǎn)，本次研究開發(fā)了智能裂縫屬性自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)軟件。然后，基于裂縫屬性自動(dòng)識(shí)別軟件，共分析和統(tǒng)計(jì)了研究區(qū)及附近區(qū)域30口井的成像測井資料，識(shí)別出800余條天然裂縫和300余條誘導(dǎo)裂縫。最后根據(jù)識(shí)別的裂縫產(chǎn)狀特征，對裂縫進(jìn)行分組?；诹芽p分組結(jié)果，計(jì)算了每一個(gè)組內(nèi)的裂縫密度和孔隙度，為后續(xù)裂縫建模和多相滲流模擬工作奠定了資料基礎(chǔ)。由于裂縫孔隙度和滲透率與地應(yīng)力場有著密切的關(guān)系，本論文對區(qū)域地應(yīng)力分布進(jìn)行了分析研究。首先，通過分析成像測井資料所識(shí)別出巖壁崩裂和水里壓裂縫產(chǎn)狀與地應(yīng)力之間的關(guān)系，確立了井點(diǎn)大水平主應(yīng)力方向和小水平主應(yīng)力方向。然后，為了獲取全區(qū)地應(yīng)力分布情況，本次研究提出了角點(diǎn)有限元構(gòu)造應(yīng)力場模擬方法（Corner Finite Element Simulation Technology，CFE）。該方法以角點(diǎn)網(wǎng)格為基礎(chǔ)有限元網(wǎng)格，先將角點(diǎn)網(wǎng)格模型轉(zhuǎn)換為角點(diǎn)有限元模型，再構(gòu)建有限元積分方程組，計(jì)算求解應(yīng)力分布。最后，本論文基于角點(diǎn)有限元構(gòu)造應(yīng)力模擬方法，對研究區(qū)的應(yīng)力場分布進(jìn)行模擬分析?；诮屈c(diǎn)有限元網(wǎng)格的模擬結(jié)果可以直接和基于角點(diǎn)網(wǎng)格的數(shù)模軟件結(jié)合，為多相滲流提供應(yīng)力場分布模型。

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