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申请/专利权人：中国石油大学(华东)

摘要：本发明公开了一种高效裂缝储层油气水多相流固耦合数值模拟方法，涉及复杂油气藏开发技术领域，包括：基于单重介质多相流地质模型，引入地质力学模块，使用有限差分求解渗流方程，使用有限元求解地质力学方程，并通过顺序迭代快速实现流固耦合求解；使用虚拟网格显式刻画裂缝的几何特征，并使用自定义的流固耦合关系来表征裂缝渗透率受应力的影响规律。本发明通过有限差分与有限元方法的结合，实现流固耦合的快速求解，提高了模拟计算效率，引入虚拟网格显式刻画裂缝几何特征，并使用流固耦合关系来表征裂缝渗透率的应力敏感性，增强了模拟的灵活性和精度。

主权项：1.一种高效裂缝储层油气水多相流固耦合数值模拟方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、建立单重介质多相流地质模型，确定裂缝的开度、倾角、裂缝宽度、渗透率；S2、引入地质力学模块，采用有限元方法求解地质力学方程，地质力学方程与多相渗流方程使用同一套网格；S3、通过顺序迭代实现流固耦合求解；S4、初始化模型并运行，使用有限差分求解渗流方程，使用有限元求解地质力学方程；S5、计算裂缝在流固耦合作用下的渗透率与裂缝-基质之间的传导率；S6、更新裂缝渗透率和裂缝基质传导率后，写入下一时间步开始的输入文件中，进行重启动模拟；S7、判断是否达到模拟结束时间，如果已到达，则结束计算，否则重复操作步骤S4至步骤S6；步骤S1中，单重介质多相流的流体模型为黑油模型、组分模型或者热采模型，考虑油、气、水组分，地质模型包括网格尺寸、孔隙度、渗透率，采用有限差分方法求解多相渗流方程，所述多相渗流方程为： ；式中，为孔隙度，为相的密度，为相的饱和度，为组分在相中的摩尔分数，为固有渗透率，为相的相对渗透率，为相的粘度，为相的压力，为重力加速度，为垂向深度，为迂曲度，为相的扩散系数，为单位时间单位体积注入或才出的组分的流量，为组分在动力学反应中的化学计量系数，为组分在平衡反应中的化学计量系数，为动力学反应的数量，为平衡反应的数量；使用虚拟网格表征裂缝，使用非相邻链接计算虚拟网格与裂缝所在基质网格的传导率，虚拟网格的宽度等于裂缝的开度，增加虚拟网格与裂缝所在基质网格的传导率，并删除与虚拟网格在物理空间上相邻的网格传导率，裂缝-基质的传导率为： ； ； ；式中，为基质和裂缝的调和平均渗透率，为裂缝段在基质中的接触面积，为基质渗透率，为裂缝渗透率，为裂缝在基质块中的面积，为基质网格与裂缝段间的等效距离，为基质网格中一点到裂缝面的距离。

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