常州大学史文洋获国家专利权
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龙图腾网获悉常州大学申请的专利一种多分支断溶体油藏缝洞参数的确定方法及系统获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN115559714B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-08-15发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202211062078.7,技术领域涉及:E21B49/00;该发明授权一种多分支断溶体油藏缝洞参数的确定方法及系统是由史文洋;蒋征霖;陶磊;高敏;刘永川;朱庆杰;白佳佳;张娜;刘现坤设计研发完成,并于2022-08-31向国家知识产权局提交的专利申请。
本一种多分支断溶体油藏缝洞参数的确定方法及系统在说明书摘要公布了:本发明公开了一种多分支断溶体油藏缝洞参数的确定方法及系统,所述方法包括:获取关井后测试井井底压力随时间变化的实测数据;根据多分支断溶体油藏缝洞的基础地质资料,确定预先构建的多分支断溶体合采油藏井底压力数学模型的初始参数,将初始参数作为拟合参数的初始值,求解得到多分支断溶体合采油藏井底压力解;计算实测数据的压力与求解得到的压力解之间的差值;若差值小于预设的拟合误差,则将初始参数作为最终拟合参数;若差值大于等于预设的拟合误差,修正拟合参数,直到差值小于预设的拟合误差,得到最终拟合参数。本发明仅通过一次压力数据获取就能够确定多分支断溶油藏缝洞空间分布。
本发明授权一种多分支断溶体油藏缝洞参数的确定方法及系统在权利要求书中公布了:1.一种多分支断溶体油藏缝洞参数的确定方法,其特征在于,包括: 获取关井后测试井井底压力随时间变化的实测数据; 根据多分支断溶体油藏缝洞的基础地质资料,确定预先构建的多分支断溶体合采油藏井底压力数学模型的初始参数,将初始参数作为拟合参数的初始值,求解得到多分支断溶体合采油藏井底压力解; 其中,所述预先构建的多分支断溶体合采油藏井底压力数学模型,是根据水平井筒的水平管流、裂缝区域线性渗流、溶洞区域储集流的特征,考虑缝洞初始条件和边界条件构建的; 其中,根据水平井筒的水平管流的特征:水平井稳定满管层流的流量与驱动压差之间关系通过以下数学模型表征: 式1中,△pw为井筒长度对应的压力差,Pa;qw为井筒区域流量,m3s;μ为粘度,Pa·s;d为井筒长度,m;rw为井筒半径,m; 其中,根据裂缝区域线性渗流的特征,描述流体渗流的数学微分方程为: 式2中,k为裂缝区域渗透率,m2;μ为粘度,Pa·s;pf为裂缝区域压力,Pa;h为深度,m;ρ为流体密度kgm3;g为重力加速度,9.8ms2;cl为流体压缩系数,Pa-1;φ为孔隙度,%;ct为储层综合压缩系数,Pa-1;t为时间,s; 储层裂缝区域的流量由压力变化得到: 式3中,qf为裂缝区域流量,m3s;Af为裂缝区域渗流面积,m2;k为裂缝区域渗透率,m2;pf为裂缝区域压力,Pa;t为时间,s; 其中,根据溶洞区域储集流的特征,描述溶洞流体的净流量与溶洞压力变化之间关系的数学方程为: 式4中,qv为溶洞区域流量,m3s;Cv为溶洞储集系数,m3Pa;pv为溶洞区域压力,Pa;t为时间,s; 其中,缝洞初始条件为开井生产前储层各处压力相同且等于储层原始压力,则初始压力的数学模型表达为: ptfh,0=pv0=pbfh,0=pi5 式5中,ptf为溶洞上部裂缝区域压力,Pa;pv为溶洞区域压力,Pa;pbf为溶洞下部裂缝区域压力,Pa;pi为储层原始压力,Pa;h为深度,m; 其中,缝洞边界条件包括: 内边界条件: 井筒产量等于所有溶洞上部裂缝区域流量之和: 井底压力等于近井分支储层压力与近井水平段压力差之和: pwt=Δpw1+ptf1t7 式6、7中,Q为井底流量,m3s;qtf为溶洞上部裂缝区域流量,m3s;qtfj为j分支溶洞上部裂缝区域流量,m3s;pw为井底压力,Pa;△pw1为近井段井筒长度对应的压力差,Pa;t为时间,s;ptf1为第1分支裂缝在井筒处的压力,Pa; 交界面连接条件: 流体从溶洞下部裂缝系统,经过溶洞区域,流向溶洞上部裂缝区;在溶洞与上部、下部裂缝区域的界面处,流量相同: 在溶洞与上部、下部裂缝区域的界面处,压力相同: ptfhtv,t=pvt=pbfhbv,t9 式8、9中,Cv为溶洞储集系数,m3Pa;htv为溶洞顶面深度,m;hbv为溶洞底面深度,m; 外边界条件: 储层外边界为封闭边界,无流体流动: 式中:hfb为溶洞下部裂缝区域底度,m; 其中,所述求解得到多分支断溶体合采油藏井底压力解,包括: 将数学模型中的参数进行无量纲化,得到:无量纲压力k1为第1分支储层渗透率,m2,Af1为第1分支储层投影面积,m2;p为压力,Pa;无量纲时间φ为孔隙度,%;j为j分支;无量纲流量q为流量,m3d;无量纲储集系数C为储集系数,m3Pa;无量纲深度无量纲重力系数无量纲分支储层距离无量纲流动系数比Afj为第j分支储层投影面积,m2;无量纲压力传导系数比 经过无量纲化和拉普拉斯空间变换后,任意j分支溶洞上部裂缝、下部裂缝压力为: 式11中,为拉普拉斯空间下的第j分支上部裂缝无量纲压力,hD为垂直方向上无量纲深度,无量纲;为拉普拉斯空间下的第j分支下部裂缝无量纲压力,无量纲; 任意j分支溶洞上部裂缝流动方程为: 式12中,htvDj为第j分支溶洞顶面无量纲深度,无量纲; 任意j分支溶洞流动方程为: 式13中,CvDj为第j分支溶洞区域无量纲储集系数,无量纲;为拉普拉斯空间下第j分支溶洞区域无量纲压力,无量纲; 任意j段井筒流动方程为: 井筒流量条件为: 井筒压力条件为: 式16中,为拉普拉斯空间下第j分支上部裂缝区域无量纲压力,无量纲;dD1为第1分支储层到井底的无量纲距离,无量纲;为拉普拉斯空间下井底无量纲压力,无量纲; 任意j分支下部裂缝-溶洞-上部裂缝,流量条件为: 式17中,CvDj为第j分支溶洞区域无量纲储集系数,无量纲;任意j分支下部裂缝-溶洞-上部裂缝,压力条件为: 式18中,hbvDj为第j分支溶洞底面无量纲深度,无量纲; 储层外边界处为封边边界,则流量为0: 式19中,hbfDj为第j分支下部裂缝底面无量纲深度,无量纲; 方程11对应解的形式为: 式20中,c为待求系数,r为共轭特征根,其表达形式为: 式21中,为第j分支上部裂缝区域流动方程对应特征根,无量纲;为第j分支下部裂缝区域流动方程对应特征根,无量纲; 将方程20带入内边界条件15-16、交界面连接条件17-18、外边界条件19,得到关于待求系数c的线性方程组: 式22中,ctj为第j分支上部裂缝区域流动方程中待求系数,无量纲,下标j={1,…,n};cbj为第j分支下部裂缝区域流动方程中待求系数,无量纲,下标j={1,…,n}; 矩阵D为4n×4n个元素,除了以下元素,其余均为0; 第一行元素为: 第2~n行元素为: 式22-2中,λ为矩阵D行序号,无量纲,取值为λ={2,…,n};dDj为第j分支储层到井底的无量纲距离,无量纲;第n+1~2n行元素为: 第2n+1~3n行元素为: 第3n+1~4n行元素为: 对于双分支模型,D具体为: 对于单分支,D具体为: 解方程组22得到所有待求系数ct1,则根据公式16可得井底压力解为 式23中,为拉普拉斯空间下无量纲井底压力,无量纲;为第1分支上部裂缝区域渗流方程中待求系数,无量纲;为第1分支上部裂缝区域渗流方程中待求共轭系数,无量纲;dD1为第1分支储层到井底的无量纲距离,无量纲; 通过Stehfest数值积分算法对Laplace空间无量纲井底压力23进行反演,得到实空间下无因次井底压力随时间变化的求解数据pwD; 计算实测数据的压力与求解得到的压力解之间的差值;若差值小于预设的拟合误差,则将初始参数作为最终拟合参数;若差值大于等于预设的拟合误差,则修正拟合参数,直到差值小于预设的拟合误差,将最后修正的拟合参数作为最终拟合参数;所述最终拟合参数即为多分支断溶体油藏缝洞的参数。
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