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申请/专利权人：北京中地金石科技有限公司

摘要：本发明提供了一种第一类天然气水合物数值模型平衡初始化方法，该方法包括：首先根据实际储层地质特征建立第一类水合物矿体地质模型；数值模拟器自动计算储层初始100％含水时初始静水压力分布；利用数值模拟软件修改初始饱和度分布满足实际矿体储层饱和度分布特征，将每个网格相渗曲线束缚水饱和度端点值设置为网格含水饱和度，得到满足第一类水合物矿体储层气‑水分布关系的地质模型；输出计算得到的水合物层与游离气层交界面处压力，利用天然气水合物相平衡曲线计算得到界面温度；最后根据实际储层温度梯度和交界面温度计算得到储层整体温度分布，即可得到初始化平衡的数值模型。该数值模型平衡初始化方法提高了水合物开采数值模拟精度。

主权项：1.一种第一类天然气水合物数值模型平衡初始化方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1：根据实际第一类天然气水合物矿体储层地质特征及边界条件建立数值模拟地质模型；步骤S2：通过数值模拟软件计算所述实际第一类天然气水合物矿体储层100％含水时的初始静水压力分布；步骤S3：利用所述数值模拟软件修改初始饱和度分布满足所述实际第一类天然气水合物矿体储层饱和度分布特征，并将每个网格相渗曲线束缚水饱和度端点值设置为网格含水饱和度，得到满足所述第一类天然气水合物矿体储层气水分布关系的地质模型；步骤S4：输出所述第一类天然气水合物矿体储层与下部游离气层界面处的压力，利用天然气水合物相平衡曲线计算所述界面处的温度；步骤S5：根据所述实际第一类天然气水合物矿体储层地温梯度及交界面处的温度，利用VBA编程计算得到所述实际第一类天然气水合物矿体储层温度分布，对比模型初始状态与全部模拟井关井后不同时间的储层饱和度、温度和压力分布，若饱和度、温度和压力均无明显变化，即可得到初始化平衡的第一类天然气水合物数值模拟模型；在所述步骤S1中，建立所述数值模拟地质模型的方法为：①根据所述实际第一类天然气水合物矿体储层地质特征，确定所述储层几何边界范围及所述储层的物性条件，形成所述实际第一类天然气水合物矿体储层模型信息描述文件；②对所述实际第一类天然气水合物矿体储层模型进行网格剖分，考虑到模拟精度及模型运算速度，模拟网格数应适当；对于网格尺寸的设置，为明确模拟井周温压变化及考虑模型几何边界大小，在进行网格尺寸设置时，需进行网格加密处理，越接近模拟井位置的网格，尺寸越小；③如果需要进行压裂裂缝模拟，需要对压裂裂缝进行局部网格加密处理，越接近裂缝位置的网格，尺寸越小；对于裂缝渗透率的处理，定义裂缝无量纲导流能力为： 其中，CfD为裂缝无量纲导流能力；Kf为裂缝渗透率，mD；Wf为裂缝宽度，m；K为实际气藏储层渗透率，mD；Xf为裂缝半长，m；④将所述实际第一类天然气水合物矿体储层地质特征赋值到的网格中，完成所述地质模型的建立；在所述步骤S5中，所述对比模型初始状态与全部模拟井关井后不同时间的储层饱和度及温压分布的方法为：①对于每一列网格，输出所述实际第一类天然气水合物矿体储层与游离气层交界面处网格温度及每个网格厚度；②对于所述第一类天然气水合物矿体储层网格，根据所述地温梯度，所述温度分布计算公式为： 其中：N为最后一层水合物层垂向网格编号，Hi为第i层水合物网格厚度，m；Ti为第i层水合物网格温度，℃；HN为交界面处网格厚度，m；TN为交界面处网格温度，℃；dT为地温梯度，℃100m；③对于所述游离气层网格，根据所述地温梯度，所述温度分布计算公式为： 其中：K为地质模型垂向网格层数，N为水合物最后一层垂向网格层数，Hi为第i层水合物网格厚度，m；Ti为第i层水合物网格温度，℃；HN为交界面处网格厚度，m；TN为交界面处网格温度，℃；dT为地温梯度，℃100m；④将计算的每一列的所述温度分布赋值到所述地质模型中，并将所述模型中所述全部模拟井关闭后运行模型10-20年；⑤输出所述模型运行后各个时间步的饱和度及温度压力场图，根据观察场图较t＝0时刻是否发生变化判断所述数值模型的初始化平衡。

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