一种花岗岩潜山油藏开发规律图版的绘制方法
技术领域
本发明涉及涉及花岗岩潜山油藏开发规律预测研究方法的领域，尤其涉及一种花岗岩潜山油藏开发规律图版的绘制方法。
背景技术
近年来随着石油需求的增大和工业开采水平的提高，常规砂岩油藏的开采已经不满足市场的需求，潜山油藏的勘探与开发成为一个重要的石油生产来源。花岗岩潜山油藏是一种较为广泛分布的潜山油藏。花岗岩潜山油藏的开发规律不同于常规砂岩油藏，潜山基质的渗透率和孔隙度远远低于常规砂岩油藏，裂缝是花岗岩潜山油藏油气运移的主要通道，地层受到风化、剥蚀、构造等作用的影响，地层内部孔隙、孔洞和裂缝呈随机分布，其储层非均质性和不连续性极强。常规的油藏开发规律预测手段已经不适用于花岗岩潜山油藏的开发规律预测。尤其是在资料数据很少的甚至没有数据可用的油藏早期生产开发阶段，天然裂缝的分布对花岗岩潜山油藏生产规律存在很大的影响，现有的生产规律预测方法难以应用于花岗岩潜山油藏。因此在花岗岩潜山油藏开发规律预测方面仍需进一步的研究，才能准确指导油藏生产开采。
目前花岗岩潜山油藏开发规律预测研究主要有以下几种。①油藏工程方法。如物质平衡法、产量递减公式法等，由于对油藏动、静态资料的精度或数据量的要求较高，实际应用中有较大的局限性。其特点是理论基础扎实、可靠，表达式物理意义明确，但也存在所需参数多、计算方法繁琐、不易掌握的缺点。②油藏数值模拟方法。通过建立实际地质模型，利用历史生产数据修正油藏数值模型，在生产条件下的研究油田生产动态，但是数值模拟方法对油藏数据要求较高、工作量大易受网格划分的影响。并且目前研究花岗岩潜山油藏的数值模拟多采用双重介质模型，模型高度简化了实际的裂缝分布特征，预测花岗岩潜山油藏生产规律存在较大误差。③历史资料统计规律方法。该方法需要大量准确的花岗岩潜山油藏生产实际数据，总结历史生产数据统计开发规律，但是该方法适用于油藏生产开发后期，并且需要大量的准确生产数据资料的支撑。因次有必要研究一种成本低并且适用于历史生产资料较少的花岗岩潜山油藏开发规律图版预测方法。
发明内容
针对现有技术存在的上述问题，本发明的要解决的技术问题是：发明一种花岗岩潜山油藏开发规律图版的绘制方法，通过该方法绘制的花岗岩潜山油藏开发规律图版适用范围广、产能数据准确，适合现场使用。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种花岗岩潜山油藏开发规律图版的绘制方法，所述图版的绘制方法包括如下步骤：
S100：对M个花岗岩潜山油藏进行探测、岩心取心、常规成像测井和地震资料解释处理，对应得到M组油藏数据，所述每组油藏数据均包括油藏裂缝数据和油藏基础数据。
S200：根据第i组油藏数据中的油藏裂缝数据对油藏的裂缝进行有效特征参数分析和统计裂缝分布特征，得到第i组裂缝数据，所述第i组裂缝数据包括裂缝参数和裂缝分布特征，i＝1,2,…M。
S300：以第i组裂缝数据为约束，利用matlab程序生成第i个二维离散裂缝几何模型。
S400：将第i个二维离散裂缝几何模型导入comsol程序，然后向comsol程序输入第i组油藏数据的油藏基础数据进行参数补充，并向comsol程序输入储层基质和裂缝区域的控制方程，从而得到第i个离散裂缝数值模拟模型。
所述第i个离散裂缝数值模拟模型的输入参数包括生产压差、时间步和时间步长，所述离散裂缝数值模拟模型的输出参数包括出口流速，同时由comsol程序得到第i个离散裂缝数值模拟模型的收敛性。
S500：根据实际生产条件设置第i个离散裂缝数值模拟模型的生产压差，根据第i个离散裂缝数值模拟模型的收敛性设置第i个离散裂缝数值模拟模型的时间步和时间步长，利用第i个离散裂缝数值模拟模型对实际生产过程进行数值模拟得到出口流速。
S600：对出口流速进行积分得到日产油量，对日产油量以时间条件进行积分得到累计产油量，记录生产压差和累计产油量。
S700：重复S500-S600步骤多次，每次设置不同数值的生产压差，从而得到多个不同生产压差下的累计产油量的数据。
S800：重复S200-S700步骤多次,依次使用其他组的油藏数据，从而得到每组油藏数据在不同生产压差时的累计产油量的数据，将每组油藏数据在不同生产压差下的累计产油量的数据统计到一起。
S900：根据每组油藏数据在不同生产压差下的累计产油量的数据建立花岗岩潜山油藏开发规律图版。
通过根据多个花岗岩潜山油藏的油藏数据来设计花岗岩潜山油藏开发规律图版，使得到的图版具有较强的通用性，在对具体花岗岩潜山油藏制定开发方案时，可以根据具体油藏的油藏数据进行产能预测，从而根据实际生产条件制定合理的开发方案。
作为优选，所述S200中裂缝分布特征包括裂缝的长度分布特征，对所述裂缝的长度分布特征进行统计时使用幂律长度模型，公式如(2-1)。
n(l,L)＝αLDl-a,l∈[lmin,lmax](2-1)
公式(2-1)中n(l,L)是尺寸为l的裂缝数,区间为[l,l+dl]且dl远小于l，L是建模区域，D是分形维数，a是长度分布的特征幂律指数，α是与断裂密度有关的常数，幂律长度模型的唯一内在特征长度尺度是最小断裂长度和最大断裂长度，分别是lmin和lmax。
作为优选，所述S200中裂缝参数包括裂缝强度，对所述裂缝强度进行分析时使用的公式如(2-2)。
公式(2-2)中γ是裂缝强度，AL是建模区域面积，l′是在建模区域中的裂缝长度，L裂缝长度尺寸，dl裂缝长度变化尺寸。
通过上述两个公式的组合，使裂缝强度γ的计算结果更加准确，使最终得到的累计产油量数据更加接近真实情况，使最终得到的花岗岩潜山油藏开发规律图版的准确度更高，大大提高本发明的实用性。
作为优选，所述S100步骤中每组油藏基础数据均包括油藏渗透率、孔隙度、原油密度和动力粘度。
所述S300步骤中以第i组裂缝数据为约束是指使用根据第i组裂缝数据得到的参数a和参数γ为约束。
所述S400步骤中向comsol程序输入第i组油藏数据的油藏基础数据进行参数补充是指使用向comsol程序输入第i组油藏数据的油藏基础数据中的油藏渗透率、孔隙度、原油密度和动力粘度进行参数补充。
作为优选，所述S400中储层基质的控制方程采用达西渗流流动方程，方程式如(2-3)和(2-4)。
方程式(2-3)和(2-4)中
作为优选，所述S400中裂缝区域的控制方程采用裂隙流流动方程，方程式如(2-5)和(2-6)。
方程式(2-5)和(2-6)中df为裂缝的开度，f下标为裂缝的参数。
通过使用达西渗流流动方程和裂隙流流动方程使离散裂缝数值模拟模型的数值模拟更加准确，使最终得到的出口流速更加符合真实情况。
作为优选，所述S800步骤中，将每组油藏数据在不同生产压差时的累计产油量的数据统计到一起是指统计每组油藏数据中的a值、γ值、多个生产压差的值和对应生产压差下的累计产油量，得到数值模拟结果数据统计表。通过得到上述数值模拟结果数据统计表，使后续花岗岩潜山油藏开发规律图版的绘制更为便捷。
作为优选，所述S900步骤详细为。
S910：根据S800得到的数值模拟结果数据统计表，以一个a值对应的多个裂缝强度γ为横坐标，以每个生产压差对应的累计产油量为纵坐标绘制带趋势线的一个散点图，所述散点图中有多条生产压差不同的趋势线。
S920：重复S910步骤多次，每次使用不同的a值，从而得到多个散点图，将每个a值对应的散点图以a值大小依次排列，得到花岗岩潜山油藏开发规律图版。通过根据a值、γ值、生产压差和累计产油量绘制花岗岩潜山油藏开发规律图版，使花岗岩潜山油藏开发规律图版对数据的表达简单明确，方便使用。
作为优选，所述花岗岩潜山油藏开发规律图版的使用方法包括如下步骤。
S1000：确定当前需要开发的油藏类型为花岗岩潜山油藏,并对当前需要开发的油藏进行勘探，得到当前油藏数据。
S1100：根据当前油藏数据中对应的a值和γ值，参考花岗岩潜山油藏开发规律图版，可以得到当前油藏在不同生产压差下累计产油量的数据。
S1200：根据S1100得到的累计产油量的数据制定合理的油藏开发方案。通过采集当前需要开发的油藏的油藏数据，参考花岗岩潜山油藏开发规律图版就可以轻松得到当前油藏的产油数据，从而方便制定合理的开采方案，使花岗岩潜山油藏开发规律图版的实用性大大提高。
作为优选，所述S500步骤中利用离散裂缝数值模拟模型对实际生产过程进行数值模拟之前使用非结构化网络对离散裂缝数值模拟模型进行剖分优化，所述非结构化网络为现有技术。
通过使用非结构化网络对离散裂缝数值模拟模型进行剖分优化，使经离散裂缝数值模拟模型进行数值模拟得到的出口流速数据更加精确，提高了花岗岩潜山油藏开发规律图版数据的准确性，使该方法的准确性和实用性大大提高。
相对于现有技术，本发明至少具有如下优点：
1.采用多个油藏的油藏数据生成不同的离散裂缝模型，对油藏生成过程进行数值模拟，并建立开发规律预测图版，使开发规律预测图版具有较强的适用性，可以适用于绝大多数花岗岩潜山油藏的产能预测，且产能的预测值准确度高，将现场油藏数据与开发规律预测图版进行比对，就可以快速估计油藏产能，使现场使用更加便捷高效。
2.根据建立的开发规律预测图版结合现场勘探油藏裂缝数据，预测油藏开发产能，指导开发方案制定，使开发方案更加合理。
3.通过使用非结构化网络对离散裂缝数值模拟模型进行剖分优化，使经离散裂缝数值模拟模型进行数值模拟得到的出口流速数据更加精确，提高了花岗岩潜山油藏开发规律图版数据的准确性，使该方法的准确性和实用性大大提高。
附图说明
图1为本发明的流程框图。
图2为实施例中不同裂缝参数几何模型图。
图3为实施例中离散裂缝数值模拟模型开度分布图。
图4为实施例中离散裂缝数值模拟模型裂缝流动示意图。
图5为实施例中离散裂缝数值模拟模型网格剖分图。
图6为实施例中生产压差和裂缝参数的影响图。
图7位实施例中开发规律预测图版。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
参见图1-7，本发明提供的一种实施例：
实施例1：一种花岗岩潜山油藏开发规律图版的绘制方法，所述图版的绘制方法包括如下步骤：
S100：对M个花岗岩潜山油藏进行探测、岩心取心、常规成像测井和地震资料解释处理，对应得到M组油藏数据，所述每组油藏数据均包括油藏裂缝数据和油藏基础数据。
S200：根据第i组油藏数据中的油藏裂缝数据对油藏的裂缝进行有效特征参数分析和统计裂缝分布特征，得到第i组裂缝数据，所述第i组裂缝数据包括裂缝参数和裂缝分布特征，i＝1,2,…M。
S300：以第i组裂缝数据为约束，利用matlab程序生成第i个二维离散裂缝几何模型。
S400：将第i个二维离散裂缝几何模型导入comsol程序，然后向comsol程序输入第i组油藏数据的油藏基础数据进行参数补充，并向comsol程序输入储层基质和裂缝区域的控制方程，从而得到第i个离散裂缝数值模拟模型。
所述第i个离散裂缝数值模拟模型的输入参数包括生产压差、时间步和时间步长，所述离散裂缝数值模拟模型的输出参数包括出口流速，同时由comsol程序得到第i个离散裂缝数值模拟模型的收敛性。具体实施时，裂缝参数还包括裂缝长度、裂缝密度和裂缝开度。
S500：根据实际生产条件设置第i个离散裂缝数值模拟模型的生产压差，根据第i个离散裂缝数值模拟模型的收敛性设置第i个离散裂缝数值模拟模型的时间步和时间步长，利用第i个离散裂缝数值模拟模型对实际生产过程进行数值模拟得到出口流速。
S600：对出口流速进行积分得到日产油量，对日产油量以时间条件进行积分得到累计产油量，记录生产压差和累计产油量。
S700：重复S500-S600步骤多次，每次设置不同数值的生产压差，从而得到多个不同生产压差下的累计产油量的数据。
S800：重复S200-S700步骤多次,依次使用其他组的油藏数据，从而得到每组油藏数据在不同生产压差时的累计产油量的数据，将每组油藏数据在不同生产压差下的累计产油量的数据统计到一起。
S900：根据每组油藏数据在不同生产压差下的累计产油量的数据建立花岗岩潜山油藏开发规律图版。
进一步地，所述S200中裂缝分布特征包括裂缝的长度分布特征，对所述裂缝的长度分布特征进行统计时使用幂律长度模型，公式如(3-1)。
n(l,L)＝αLDl-a,l∈[lmin,lmax](3-1)
公式(3-1)中n(l,L)是尺寸为l的裂缝数,区间为[l,l+dl]且dl远小于l，L是建模区域，D是分形维数，a是长度分布的特征幂律指数，α是与断裂密度有关的常数，幂律长度模型的唯一内在特征长度尺度是最小断裂长度和最大断裂长度，分别是lmin和lmax。具体实施时，对于天然裂缝网络，D范围为1.5到2.0。
进一步地，所述S200中裂缝参数包括裂缝强度，对所述裂缝强度进行分析时使用的公式如(3-2)。
公式(3-2)中γ是裂缝强度，AL是建模区域面积，l′是在建模区域中的裂缝长度，L裂缝长度尺寸，dl裂缝长度变化尺寸。具体实施时，参数a的取值为：[1.3，3.5],参数γ的取值可以为：1.25、2.5、3.75或5，参数a和参数γ的值根据具体油藏数据进行选择组合。
进一步地，所述S100步骤中每组油藏基础数据均包括油藏渗透率、孔隙度、原油密度和动力粘度。
所述S300步骤中以第i组裂缝数据为约束是指使用根据第i组裂缝数据得到的参数a和参数γ为约束。
所述S400步骤中向comsol程序输入第i组油藏数据的油藏基础数据进行参数补充是指向comsol程序输入第i组油藏数据的油藏基础数据中的油藏渗透率、孔隙度、原油密度和动力粘度进行参数补充。
进一步地，所述S400中储层基质的控制方程采用达西渗流流动方程，方程式如(3-3)和(3-4)。
方程式(3-3)和(3-4)中φ为基质孔隙度，ρ为流体密度，u→为速度矢量，Q为源项，k为基质渗透率，μ动力粘度，p为压力，t为时间。
进一步地，所述S400中裂缝区域的控制方程采用裂隙流流动方程，方程式如(3-5)和(3-6)。
方程式(3-5)和(3-6)中df为裂缝的开度，f下标为裂缝的参数。
进一步地，所述S800步骤中，将每组油藏数据在不同生产压差时的累计产油量的数据统计到一起的具体操作为，统计每组油藏数据中的a值、γ值、多个生产压差的值和对应生产压差下的累计产油量，得到数值模拟结果数据统计表。
进一步地，所述S900步骤详细为。
S910：根据S800得到的数值模拟结果数据统计表，以一个a值对应的多个裂缝强度γ为横坐标，以每个生产压差对应的累计产油量为纵坐标绘制带趋势线的一个散点图，所述散点图中有多条生产压差不同的趋势线。
S920：重复S910步骤多次，每次使用不同的a值，从而得到多个散点图，将每个a值对应的散点图以a值大小依次排列，得到花岗岩潜山油藏开发规律图版。
进一步地，所述花岗岩潜山油藏开发规律图版的使用方法包括如下步骤。
S1000：确定当前需要开发的油藏类型为花岗岩潜山油藏,并对当前需要开发的油藏进行勘探，得到当前油藏数据。
S1100：根据当前油藏数据中对应的a值和γ值，参考花岗岩潜山油藏开发规律图版，可以得到当前油藏在不同生产压差下累计产油量的数据。
S1200：根据S1100得到的累计产油量的数据制定合理的油藏开发方案。
进一步地，所述S500步骤中利用离散裂缝数值模拟模型对实际生产过程进行数值模拟之前使用非结构化网络对离散裂缝数值模拟模型进行剖分优化。
试验分析：
根据实施例1做试验分析。
将S100步骤中M取20，得到20组油藏数据。
根据油藏数据中的参数a和参数γ的组合，生成20组离散裂缝几何模型如图2所示，裂缝开度分布如图3所示，裂缝区域如图4所示。
将S500步骤中生产压差设为2Mpa，时间步设置为100天，时间步长设置为0.1天。经非结构化网络剖分优化的效果如图5所示。
将S700步骤中生产压差依次设为：4Mpa、6Mpa、8Mpa、10Mpa、12Mpa和14Mpa。
经S800步骤后得到如下数值模拟结果数据统计表，如表1所示。
表1数值模拟结果数据统计表
在S920步骤中，确定生产压差，以a参数为横坐标，以累计产油量为纵坐标绘制折线图，所述折线图内有多条裂缝强度γ不同的折线，如图6，由图6可知生产压差确定的条件下裂缝强度γ影响油藏储层的产能，生产压差越大裂缝强度对产能的影响越大。
以一个a值对应的多个裂缝强度γ为横坐标，以每个生产压差对应的累计产油量为纵坐标绘制带趋势线的一个散点图，所述散点图中有多条生产压差不同的趋势线，重复S910步骤多次，每次使用不同的a值，从而得到多个散点图，将每个a值对应的散点图以a值大小依次排列，得到花岗岩潜山油藏开发规律图版，如图7。
在S1000步骤中，对当前油藏的A、B和C三个区块进行勘探，并根据油藏数据确定参数(a，γ)分别为(1.5,2.5)、(3，5)和(1.5,1.25)。
在S1100步骤中，根据现场经验生产压差取6Mpa，根据图7花岗岩潜山油藏开发规律图版可知A、B和C区块的油藏开发潜力为：B＞A＞C。
在S1200步骤中，根据各区块的开发潜力从而制定合理的开发方案。
在试验中选取20组油藏数据为基础绘制花岗岩潜山油藏开发规律图版，在实际使用时，选取油藏中的A、B、C三个区块的油藏数据，得到三组(a，γ)，再根据生产条件取生产压差，参考花岗岩潜山油藏开发规律图版得到三个区块的累计产油量数据，就可以轻松得到三个区块的开发潜力，根据开发潜力就可以制定合理的开发方案。
本发明限定的一种花岗岩潜山油藏开发规律图版的绘制方法的工作原理如下：
首先得到多个花岗岩油藏的油藏数据，根据每个油藏的油藏数据建立离散裂缝数值模拟模型，使用离散裂缝数值模拟模型在不同生产压差下进行数值模拟，得到在不同油藏数据下不同生产压差的累计产油量的数据，根据累计产油量的数据就可以绘制开发规律图版，在对具体油藏进行开发前，就可以根据实际油藏数据参考开发规律图版对当前油藏的产能进行预测，从而制定合适的开发方案。在本发明中，采用多个油藏的油藏数据生成不同的离散裂缝模型进行数值模拟，使开发规律预测图版具有较强的适用性，可以适用于绝大多数花岗岩潜山油藏的产能预测，且使用方便、准确性高。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
