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申请/专利权人：成都理工大学

摘要：本发明公开了一种分布式光纤信号模拟与分段多簇水力压裂缝解释方法，S1：建立油气藏分段多簇压裂储层模型，对储层模型进行空间离散；S2：建立井筒‑储层‑裂缝的流固耦合数学模型和数值求解格式；S3：基于油气田现场压裂井的实际生产动态数据，进行压裂井生产过程流固耦合数值模拟，并计算沿井分布式光纤的应变信号；S4：将应变信号与实际监测信号进行对比，并调整各簇水力压裂缝的几何形态和性质参数，使应变信号与监测信号匹配，对各簇水力压裂缝几何形态进行解释。本发明可高效模拟分段多簇压裂油气藏在生产过程中沿井光纤处应变响应，同时有效描述了井筒‑水力压裂缝‑储层之间的窜流流动及对储层和裂缝变形的影响，实现水力压裂缝的解释。

主权项：1.一种分布式光纤信号模拟与分段多簇水力压裂缝解释方法，其特征在于：包括以下步骤：S1：基于油气田现场提供的储层物性及水力压裂参数，建立油气藏分段多簇压裂储层模型，并对储层模型进行空间离散；S2：建立井筒-储层-裂缝的流固耦合数学模型和数值求解格式；S3：基于油气田现场压裂井的实际生产动态数据，进行压裂井生产过程流固耦合数值模拟，并计算沿井分布式光纤的应变信号；S4：将应变信号与实际监测信号进行对比，并调整各簇水力压裂缝的几何形态和性质参数，使应变信号与监测信号匹配，对各簇水力压裂缝几何形态进行解释；所述步骤S1中，还包括以下步骤：S11：通过结构化网格对油气藏分段多簇压裂储层模型进行网格剖分，对压裂改造区外采用均匀网格剖分，井筒和水力裂缝周围采用局部网格加密进行网格剖分，得到储层模型；S12：根据储层外边界的实际流体动力学条件，施加流体边界；S13：根据储层地应力分布在模型外边界施加地应力，在井筒壁上固定法向位移；所述步骤S2中，还包括以下步骤：S21：建立油气藏储层渗流数学模型，其包括流体质量守恒方程、流体运动方程和孔隙度、渗透率动态变化方程，流体质量守恒方程为： ；其中，为流体密度，为渗流速度，为油气藏孔隙度，为储层与井筒之间的流体交换项，为梯度算符，为时间，为对时间的偏导数，流体运动方程为： ； ；其中，为油气藏渗透率，为粘度，为流体压力，为油气藏深度，为流体流动势，为重力加速度，为流体流动势的梯度，孔隙度和渗透率根据地质力学响应进行更新，方程为： ； ； ；其中，为真实孔隙度，为体积应变力，为平均应力，为体积模量，为初始状态渗透率，为经验参数，为Biot系数，为流体压力变化，为平均应力变化，为初始状态孔隙度；S22：建立井筒流体流动模型， ； ；其中，为井筒内流体速度，为井筒位置，为井筒直径，为井筒与垂直方向夹角，为摩擦系数，摩擦系数的计算公式为： ；其中，为井筒管壁粗糙度，为雷诺数；S23：建立地质力学模型， ； ； ； ；其中，为总密度，为总应力张量，为有效应力张量，为弹性张量，为应变张量，为位移矢量，为梯度算符，为重力加速度，为Biot系数，为流体压力，为单位张量，为双点乘算符，为位移矢量的梯度，为位移矢量梯度的转置；S24：通过有限体积法对油气藏和井筒模型进行数值离散；S25：通过有限元法对地力学模型进行数值离散；S26：通过定应力分裂迭代法求解井筒-储层-裂缝的流固耦合。

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