eclipse数值模拟双孔基质裂缝双重介质模型

ECLIPSE双孔模型

双孔模型，流体存在于（基质）rock matrix和（裂缝）rock fractures。

双孔单渗：基质看成源，裂缝为渗流通道，连接着相邻两个基质；

双孔双渗：考虑可基质与基质之间相互连通。

DUALPORO双孔关键字

DUALPERM双渗关键字

每个网格块设置两个模拟单元，分别表示基质和裂缝单元体积。 ECLIPSE 中porosity, permeability, depth 等可能需要独立设置。

基质裂缝耦合传导系数（matrix-fracture coupling transmissibility ）模拟流体膨胀、重力、毛管压力下两个系统之间的流动。

双孔模型中，Z方向的层数被设置成双份的，网格上半部分（ NDIVIZ/2 layers）是基质块，下半部分是裂缝。因此，NDIVIZ必须设置成相同的。

matrix-fracture coupling transmissibility 计算

可以在整个区块设置一个单值，使用关键字SIGMAV；如果对每个单元进行设置，采用对

应于第一层NDIVIZ/2 的值。

裂缝系统的固有渗透率等于设定值乘以裂缝孔隙度，产生有效渗透率.

如果使用NODPPM ，则直接使用固有渗透率。

也就是说，在不使用NODPPM关键字时，输入的PERMX, PERMY and PERMZ 通过下面公式进行修改。

设置transmissibility另一种方法，是使用 LTOSIGMA 关键字，如果基质块的维度使用LX, LYand LZ 输入，则传导率公式按下面计算：

如果只是双孔不是双渗，则没有基质块之间的传导系数，如果双孔双渗，则需基质块之间的传导系数。

下面是一个简单的双孔双渗系统：

其中NNC是Non-neighbor connections

Recovery mechanisms

双孔系统中，油主要在基质中，但进入井筒的油主要通过裂缝系统，注入流体不能波及到基质中的油。

基质中油通过下面机理产出：

油的膨胀Oil expansion

随着裂缝中压力的下降，基质中油流动平衡基质与裂缝中的压力，可以认为是泡点以上基质中油的膨胀或泡点以下溶解气驱。

吮吸Imbibition

水湿系统中，基质的水-油毛管压力为正，如果裂缝中有水，毛管压力下，水就会驱替基质中的油。如果不设定gravity drainage model，基质中油会一直被驱替，直到成为残余油。对于水的吸吮，在ECLIPSE中设定不同饱和度表分别针对基质和裂缝。

基质中存在水-油毛管压力，而裂缝中水-油毛管压力0；

气油系统中，由于油是润湿相，倾向于被吸入基质，这就是说，不考虑重力作用，当裂缝中充满气时，基质中不会有油产出。

重力吮吸/排驱Gravity imbibition/drainage

由于重力基质与裂缝流体交换，RUNSPEC section中关键字采用 GRAVDR 或者 GRAVDRM并且grid部分中 DZMTRX关键字需给非零值。

由于重力产生的压力差：

气油从裂缝向基质的流动计算方法：

双孔双渗模型中，gravity imbibition / drainage机理激活后，初始油藏状态出现独立于DZmat 值（不考虑重力的初始化）。模拟开始时，重力会引起基质与裂缝的流动，如果模拟开始时引起较强的非稳态，可以激活第11 个OPTIONS关键字。

ECLIPSE 300中针对重力驱动采用SIGMAGD设置不同的，如果 SIGMA和 SIGMAGD不同，程序根据毛管压力和重力驱动的相对强度对每一项使用差值。

另一种重力驱替模型基于Quandalle and Sabathier提出的公式。

基质裂缝中流动看成三种流动的总和：水平、垂直向上、垂直向下。考虑了不同的流动路径，传导系数分为水平和垂直。在混合润湿系统中，两个传导系数拟合效果较好。

基质-裂缝流动

水平流动

传导系数基于SIGMA 关键字

垂向流动

传导系数基于SIGMAGD 关键字

DZmat是基质网格块的高度 DZMATRIX关键字

SIGMA and SIGMAGD可以通过LTOSIGMA连同LX, LY和 LZ 关键字计算。

扩散Diffusion

粘性驱替Viscous displacement

仅仅在压差下的粘性运移.很多情况下，由于裂缝系统通常很高得的渗透率，因此压力梯度很小，基质中流体因为裂缝压力梯度的流动可以忽略，如果裂缝渗透率中等，该流动机理影响较大。

VISCD激活粘性驱动，表征单元体的尺寸LX, LY and LZ 关键字输入。如果表征单元体的LX, LY and LZ输入， SIGMA因子通过LTOSIGMA 计算。

引入拟毛管压力

输入的裂缝渗透率代表什么？默认情况下，输入的渗透率乘以裂缝孔隙度等于有效渗透率。如果输入的是有效渗透率，则需要在grid中选择NODPPM.

基质-裂缝相对渗透率

采用两个饱和度函数，一个基质，一个裂缝。REGIONS中SATNUM 将表与网格对应起来。从裂缝向基质的流动使用裂缝饱和度。

如果对基质和裂缝需要单独的相对渗透率，可以使用KRNUMMF关键字。如果Hysteresis选择， IMBNUMMF 设置吸吮相对渗透率。

Modifying the recovery versus time response

(ECLIPSE 100)

Scaling the fracture relative permeability

默认情况下，裂缝-裂缝流动和裂缝基质流动使用裂缝相对渗透率表，水的相对渗透率最大为1，基质中，残余油下，水的相对渗透率低于1.一些情况下，基质相对渗透率能够更好地描述裂缝-基质的流动。

DPKRMOD修正裂缝相对渗透率为裂缝-基质流动

对于水相，裂缝渗透率修改:

Keyword Status Brief Description of Data Availability DUALPORO Switch in RUNSPEC Initiates the dual porosity model. Both

DUALPERM Switch in RUNSPEC Initiates the dual permeability

model.

Both