石油学报

作者：邓英豪, 夏阳, 金衍

单位：中国石油大学(北京)石油工程学院 油气资源与探测国家重点实验室 北京 102249

关键词：多尺度,扩展有限单元法,离散裂缝,加强形函数,渗流

基金：邓英豪,男,1996年12月生,2020年获中国石油大学(北京)石油工程专业学士学位,现为中国石油大学(北京)石油工程学院石油与天然气工程专业博士研究生,主要从事岩石力学数值模拟等方向的研究。Email:dengyinghao2020@163.com

摘要： 裂缝性储层具有强非均质性和多尺度特征,传统方法在离散裂缝群数值模拟中对网格设置有较高的要求,通常难以平衡计算效率和精度,在高效且精细模拟多尺度无序交叉裂缝渗流方面的局限性日益凸显。基于离散裂缝模型显示表征每一条裂缝,针对不同尺度裂缝构造基于渐近解析解的加强形函数,建立了一种裂缝和网格解耦的多尺度扩展有限单元法用于模拟无序交叉裂缝群的渗流特征。该方法利用渐近解析解捕捉网格内裂缝局部渗流特征,避免使用非结构网格在裂缝壁面和尖端的局部加密,因此能有效降低计算量,提高计算精度。建立了单裂缝模型和大规模裂隙群模型用于模拟,新方法相较于传统有限单元法将裂缝壁面法向流速的计算精度提高80 %以上;在采用粗网格模拟大规模裂隙群时,在计算量(网格数和结点数)降低约90 %的情况下,单井产量误差保持在仅约5 %,验证了新方法的准确性和有效性。新方法为裂缝性油气藏流体流动模拟以及后续解决两相流、流固耦合、裂缝扩展等一系列复杂问题提供了一种新的思路和方法。

来源：2022年第10期

《石油学报》期刊编辑部

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