储层裂缝建模与多相流耦合理论研究：储层角点网格模型

2023-08-20 理论教育版权反馈

【摘要】：表4 FRESS角点网格格式3.3.3.2 FRESS角点网格快速建模在进行现代地应力场模拟之前，首先利用井位坐标、井斜数据、分层数据、断层数据等数据构建基础的三维地质模型。图30 有限元网格模型3.3.2.3 角点网格向FRESS网格转换过程角点网格虽然在储层建模时较为方便，但由于各个网格之间的节点位移相对独立，而FRESS有限元模拟网格中相邻网格之间的公用节点为一个节点。

3.3.2.1 FRESS角点网格格式

目前储层建模方法中，基于角点网格的建模方法是较为通用的网格方法。一般大型地质建模软件均采用角点网格建立的三维地质模型。FRESS使用的角点网格的基本形式和传统角点网格形式基本相同，但增加了与应力模拟相关的关键字STRESS。FRESS角点网格具体格式，如表4所示。

FRESS中角点网格的一般存储格式中，网格规模存储在SPECGRID关键字中，而与构造网格的几何特征由网格数据块中的COORD、ZCORN和ACTUM三个关键字描述。由网格数据块的三个关键字数据就可以构建起基础的构造网格模型。因此在地质构造建模中，这三个关键字也是建模的关键。FRESS角点网格文件中每个网格的属性均存储在属性数据块，包括基本的孔隙度PORO和渗透率PERM。同时FRESS角点网格文件也加入了力学数据块关键字STRESS，用来存储应力模拟相关的米塞斯应力MISES、主应力SS和主应变STRAIN三个关键字的数据。所有坐标和属性的书写顺序均为先遍历X方向，然后遍历Y方向，最后遍历Z方向的顺序执行，因此FRESS角点网格格式拥有统一的属性读写形式。

表4 FRESS角点网格格式

3.3.3.2 FRESS角点网格快速建模

在进行现代地应力场模拟之前，首先利用井位坐标、井斜数据、分层数据、断层数据等数据构建基础的三维地质模型。为了更方便地操纵建模数据和模拟数据，本次研究采用具有自主知识产权的FRESS软件构建三维地质模型。该三维地质模型，仍然采用角点网格建模方法。基本的建模步骤如下。

第一，在FRESS中载入井位数据和井斜数据，然后再载入分层数据。由于地质数据来源比较多，格式也多种多样，为了减少建模软件的处理难度。导入FRESS的井位坐标数据、井斜数据和层位数据，采用如下存储格式。

表5 井数据存储格式

第二，根据断层资料，构建断层模型。断层模型是构建三维地质模型的基础，也是影响地应力分布的重要因素。本次研究区块主要由三条主断层控制。三条断层在平面上呈雁行分布，显示本区受到张扭应变控制。

图28 断层模型（FRESS软件生成）

第三，根据调和方程法，结合层位数据，进行纵向插值，生成角点构造网格模型。FRESS建模软件不能识别任意格式的层位和断层数据，因此需要提前在FRESS中构建好断层模型（图28）和层位模型，然后再生成构造网格模型（图29）。

图29 构造网格模型（红色为断层，FRESS软件生成）

第四，在构造网格模型基础上，进行网格转换，生成有限元网格模型（图30）。网格转换过程见3.3.2.3小节。

图30 有限元网格模型（FRESS软件生成）

3.3.2.3 角点网格向FRESS网格转换过程

角点网格虽然在储层建模时较为方便，但由于各个网格之间的节点位移相对独立，而FRESS有限元模拟网格中相邻网格之间的公用节点为一个节点。所以在采用角点网格建立地质模型后，需要向FRESS有限元网格进行转化，之后才能用静水有限元模型进行模型。根据角点网格存储规范，转换步骤如下。

（1）首先建立单一角点网格数据存储矩阵；

（2）遍历角点网格节点，查询位置相同的节点，进行合并，建立唯一节点链表；

（3）将角点网格中的节点序号，按照唯一节点链表进行替换；

（4）生成FRESS有限单元模型文件。

从角点网格构建完有限单元模型之后，有限单元序号和角点网格序号建立了一一对应关系，之后有限元网格和角点网格便可以实现无缝结合。

储层裂缝建模与多相流耦合理论研究：储层角点网格模型

相关推荐