图69 SEFE裂缝模拟结果图70 裂缝开度模拟结果图71 裂缝滑移程度模拟结果利用多场克里金模拟系统，综合成像测井裂缝解释资料和裂缝扩展正反演系统的模拟结果，最终建立了大情字井地区上白垩统青山口组的裂缝模型。模拟结果表明，单井点裂缝属性预测误差MAEcv=6.4%。......
2023-08-20
储层裂缝建模数值模拟成功！
【摘要】：本次研究的构造应力场模拟流程如图31。图34 模型边界条件的设置3.3.4.5 数值模拟结果根据以上模拟方法和步骤，对研究区的构造应力场进行了模拟分析。
3.3.4.1 构造应力场数值模拟流程
由于角点网格在储层地质三维建模中应用最为广泛，且处理断层和层面的能力强，对应的建模过程也非常灵活，存储方式也非常节约，所以角点网格模型在储层建模和油藏模拟中被广泛使用。本次构造应力场数值模拟研究，也开发了基于角点网格的构造应力场模拟流程。基于角点网格的构造应力场数值模拟，不仅可以直接利用现有的大量角点网格地质模型，其模拟结果更可以非常方便地导入后期油藏模拟程序。本次研究的构造应力场模拟流程如图31。首先根据井位、层位和平面构造图，建立储层层面模型和断层模型，进而构建储层构造模型，然后根据岩石力学参数，建立角点网格属性模型，给每一个角点网格赋岩石力学参数，之后开始对角点网格进行转化，使角点网格转化为有限元网格形式，进而获取储层角点有限元模型。紧接着，可以基于静水有限元模型进行数值模拟。之后根据FMI分析的地应力分布结果，给模拟边界条件一个试探解。对比数值模拟结果和井点结果，分析构造应力场模拟的效果。如果模拟结果和井点结果差别较大，则返回修改模型边界条件和模型岩石力学参数，否则输出模拟结果。
图31 角点有限元构造应力模拟流程图
3.3.4.2 研究区块角点有限元模型
基于前面FRESS建立的研究区构造模型，通过角点网格向有限元网格转化程序，将研究区的角点网格模型转化为适用于有限元模拟的角点有限元模型。其核心步骤是角点网格模型中断层的处理。让角点网格模型中的断层，在角点有限元模型中成为接触边界。
由于角点网格模型，直接从角点网格模型转化而来，所以不需要对模型进行网格划分。并且模型边界可以通过直接拾取角点网格的壁面获得，也不需要增加额外的边框单元。本次模拟所获得的角点有限元网格模型共划分了14000个角点有限单元（图32）。
图32 角点有限元模型
角点有限元模型不仅可以进行常规的有限元模型建模，还有很强的断层处理能力。断层处理效果和角点网格完全相同（图33）。
图33 角点有限元断层处理效果
3.3.4.3 岩石力学参数设置
根据研究区的数字阵列声波测井资料和岩心测试资料，将模拟角点有限元模型的岩石力学参数设置如表7。
表7 岩石力学参数设置
3.3.4.4 边界条件
模型Z方向为深度方向，X轴正方向指向东，Y轴正方向指向北。根据FMI井壁崩落和压裂缝产状分析，研究区应力主方向为东西方向。约束应变边界条件加载在东西边界角点有限元网格壁面上。约束位移方向和主应力方向相同。模型加载重力体载荷；模型底部设定X-Y两个自由度，Z向位移为0；模型顶部加载上层重力载荷，如图34。
图34 模型边界条件的设置
3.3.4.5 数值模拟结果
根据以上模拟方法和步骤，对研究区的构造应力场进行了模拟分析。模拟结果包括应力张量和应变张量分布，以及米塞斯应力分布图。部分模拟结果见图35-图43。
图35 应力场 xσ分量平面图
图36 应力场 yσ分量平面图
图37 应力场 zσ分量平面图
图38 应力场 xyσ分量平面图
图39 应力场 xzσ分量平面图
图40 应力场 yzσ分量平面图
图41 米塞斯应力分布图
图42 压力分布图
图43 第三不变量分布图
3.3.4.6 构造应力场分布规律
研究区的构造应力场数值模拟结果表明，研究区的应力场分布特征和规律为：
（1）研究区应力分布以中间断裂带为中心分为东西两个部分，断裂带的应力场幅度最高，东西两个区的应力分布较低。
（2）断层尖端应力场奇异性。研究区 xσ和 yσ在断层尖端出现局部高值，而zσ值在断层尖端没有奇异性。
（3）剪应力瓣状分布。研究区 xyσ和 xzσ剪应力，在断层尖端呈现花瓣状分布。 一般每个裂缝尖端，以裂缝延伸线为中轴，左右各一个应力瓣。
（4）应力分布不对称性。断层上下两盘的应力不变量分布呈现不对称性，上盘的压力分布大于下盘，下盘的第三不变量分布大于上盘。在断层两盘总有一侧的应力较附近应力场幅值低。
（5）在两条断层交错处，米塞斯应力的局部极大值由断层尖端移动到断层交错区域。
（6）断层尖端应力场奇异可形成局部高压，断层附近应力场幅值较大，易形成次生裂缝。
有关储层裂缝建模与多相流耦合理论研究的文章
- 详细阅读
-
储层裂缝建模研究：σ对渗流影响详细阅读
FRESS基础网格模型为了分析基质-裂缝耦合系数对渗流的影响，本次研究构建了基于FRESS建模软件的机理模型（图82），网格划分尺寸为7m×7m×3m。同时，在本章5.5.5小节中，详细推导了耦合系数σ的计算公式。根据耦合系数的特点，本次研究共设计了5种不同耦合系数下的模拟计算方案。对比5种储层条件下的模拟结果可知，随着基质-裂缝耦合系数的升高，日产油量和累计产油量均随之升高。......
2023-08-20
-
储层裂缝建模研究成果详细阅读
但对于I型和II型均有的复合型裂缝，没有非常严格的裂缝扩展准则。本次研究所采用的裂缝扩展准则是在Sih，Pook和 Schollmann所发展的周向裂缝扩展准则的基础上发展的。这个判据的核心思想是当裂缝尖端周向应力θσ超过一定阈值时，裂缝即启裂。根据周向应力准则，可知当σθ≥σc 时，裂缝开始扩展。周向应力判断准则不仅原理简单，而且非常适合编程，已在本次模拟程序中获得代码实现。......
2023-08-20
-
研究结果：储层裂缝建模与多相流耦合详细阅读
恢复后的层面模型，即被认定为一个可接受的变形前模型，而构造正演只需对恢复过程进行回放即可获得。目前，有些研究者开始认为裂缝的分形维特征的本质在于介质本身的属性特征，如材料刚度。在裂缝建模的基础上，研究人员提出了多尺度裂缝建模与多相流耦合分析模型。这种方法在进行裂缝性介质内的多相流模拟时，将裂缝与孔隙视为统一的均匀介质进行处理。......
2023-08-20
-
储层裂缝建模与多相流耦合研究详细阅读
根据本文第4章的研究成果，SEFE裂缝建模方法最终所输出的裂缝建模结果包括一系列应力场分布模型、一个裂缝密度分布模型和一个裂缝离散片元模型。本次研究所建立的裂缝属性模型，全部基于SEFE裂缝建模方法的输出结果完成。为了对比SEFE裂缝建模的效果，将断层控制的DFN裂缝建模结果和SEFE裂缝建模结果进行了对比，如表10。可见SEFE裂缝建模结果在断层间断区域的裂缝建模效果较DFN更好，与井点裂缝分布数据更为吻合。......
2023-08-20
-
多相流耦合理论研究：储层裂缝建模详细阅读
由以上方程知，双孔单渗模型基本控制方程组有S wm，S om，S wf，S of，Pw m，Pom ，Pw f，Pof共8个未知量，方程组的数目也是8个。Pcowm，Pcowf，Krwm，Krom，K rwf和K rof则由两相流实验得到。......
2023-08-20
-
储层裂缝建模与多相流耦合研究成果详细阅读
本章主要采用静水有限元模拟方法，结合成像测井分析结论和本区构造特点，对现代地应力场进行分析模拟。有限元方法最核心的思想是将储层岩石分割为一个个离散的单元，然后在各个单元内进行分析，构建平衡方程，最后将各个单元拼接在一起，得到模拟结果。目前有限元模拟方法主要基于力学变分原理，采用加权方法对基本力学方程进行离散处理。根据上述静水有限元模拟基本原理，需要构建8点有限元网格的型函数，本次模拟令......
2023-08-20
-
储层裂缝建模与多相渗流耦合研究成果详细阅读
裂缝密度特征是后期裂缝建模和多相渗流耦合的重要指标。一般裂缝密度指单位长度内与某一方向垂直的裂缝条数：其中M为裂缝条数，L为测量长度。单井裂缝密度仍然是开发裂缝建模技术的重要基础资料。有效裂缝均为成像测井可探测的宏观裂缝）由本次研究所识别出的裂缝产状分布数据可知，研究区块第一组东西向的裂缝密度为0.04 m-1，第二组南北向的裂缝密度为0.18 m-1。......
2023-08-20
相关推荐