非侵入式模拟复杂裂缝的EDFM方法及装置与流程

本发明涉及复杂裂缝模拟技术领域，特别涉及一种非侵入式模拟复杂裂缝的EDFM方法及装置。

背景技术：

目前，裂缝性油气藏数值模拟方法大都是基于经典的双重介质模型，将裂缝系统的流动平均化，此方法仅适用于描述密集分布的小裂缝，不能准确反映压裂产生的大裂缝的流动。对此，另一种离散的结构网格裂缝模型应运而生，并随着非常规油气藏中水力压裂技术的广泛使用，其相关流动模拟技术得到了长足发展。但由于裂缝几何形态的异常复杂性，需要采用结构网格裂缝周围局部加密技术，其网格剖分过程非常复杂和繁琐，计算量大。上述两种技术均不能处理复杂裂缝形态，只能处理简单裂缝形态，比方说平行缝和正交缝。

现在还有一种非结构化网格裂缝周围局部加密技术，该种技术可以处理复杂裂缝，但仅限于2维或2.5维，不能处理三维空间中任意复杂裂缝形态，比方说斜裂缝。另外，上述后两种裂缝模拟技术(结构网格裂缝和非结构化网格裂缝)均需要在裂缝周围进行大量的局部网格加密，导致计算效率很低，尤其在处理大量裂缝条数时。

技术实现要素：

本发明提供一种非侵入式模拟复杂裂缝的EDFM方法及装置，用以解决现有模拟地质裂缝计算效率低的缺陷。

本发明实施例提供的一种非侵入式模拟复杂裂缝的EDFM方法，包括：

获取裂缝属性参数、油藏地质属性参数和井筒属性参数；所述裂缝属性参数包括：裂缝条数、每条裂缝的位置坐标、每条裂缝的宽度、每条裂缝的方位角和每条裂缝的渗透率；所述油藏地质属性参数包括：油藏基质渗透率、油藏大小、基质网格、油藏深度；所述井筒属性参数包括：井的数量、井的位置坐标和井的半径；

确定每一条所述裂缝与所述基质网格之间的几何相交关系，并基于所述基质网格的边缘离散所述裂缝，将所述裂缝分割为一系列的裂缝段，每个裂缝段对应一个裂缝网格；

确定所述裂缝网格的数量，并增加所述裂缝网格的属性参数；

计算所述裂缝网格的连接关系和相应连接的传导率，所述连接关系包括：裂缝网格与基质网格之间的NNC连接关系、裂缝网格与裂缝网格之间的NNC连接关系、裂缝网格与井筒之间的连接关系；所述传导率包括：裂缝网格与基质网格之间的传导率、裂缝网格与裂缝网格之间的传导率、裂缝网格与井筒之间的传导率；所述连接关系和传导率用于确定流体在裂缝中和油藏地质中的流动和传质。

在一种可能的实现方式中，该方法还包括：

根据所述连接关系和传导率修改第三方油藏数值模拟软件的相对应的关键字；

基于所述第三方油藏数值模拟软件耦合求解流体在裂缝中和油藏地质中的流动和传质。

在一种可能的实现方式中，计算裂缝网格与基质网格之间的传导率包括：

与裂缝网格对应的裂缝段穿过基质网格，并将基质网格分成第一单元和第二单元，且所述第一单元与裂缝段之间的面为第一裂缝面，所述第二单元与裂缝段之间的面为第二裂缝面；

确定所述第一单元到所述第一裂缝面的垂直距离df-A和所述第二单元到所述第二裂缝面的垂直距离df-B；且其中VA表示所述第一单元的体积，xnA表示第一单元的单元体到第一裂缝面的垂直距离；

确定流体从所述第一裂缝面到所述第一单元的传质速度Qf-A和流体从所述第二裂缝面到所述第二单元的传质速度Qf-B；其中，Qf-A＝Tf-Aλi(pf-pA)；pf代表裂缝段中的平均压力，Tf-A代表从所述第一裂缝面到所述第一单元的传导率，λi代表流体的相对流动性；其中，Af代表第一裂缝面的面积，K代表基质网格的渗透率，代表第一裂缝面的法向矢量；

确定裂缝段与所述裂缝段穿过的基质网格之间的传导率：

其中，df-m是基质网格到裂缝面的垂直距离，且xn是基质网格的单元体到裂缝面的垂直距离，V表示基质网格的体积。

在一种可能的实现方式中，计算裂缝网格与裂缝网格之间的传导率包括：

计算不同裂缝间的第一裂缝网格和第二裂缝网格之间的传导率Tint：

其中，Lint是两条不同裂缝相交线的长度，df1和df2分别是两条不同的裂缝到相交线的加权平均距离：

式中，dSi是第i个裂缝面的裂缝积分面单元，Si代表不同裂缝被离散成的第i个裂缝面的面积，i＝1，2，3，4，且第1个和第3个裂缝面为与第一裂缝网格对应的裂缝的面，第2个和第4个裂缝面为与第二裂缝网格对应裂缝的面；xni代表第i个裂缝面的裂缝面单元到相交线的距离；

计算同一条裂缝内的第三裂缝网格和第四裂缝网格之间的传导率Tseg：

其中，

式中，kf为裂缝段的渗透率，Ac是两个裂缝片段共有接触面的面积，dseg3和dseg4分别是与第三裂缝网格和第四裂缝网格对应的裂缝段的中心到共有接触面的距离。

在一种可能的实现方式中，计算裂缝网格与井筒之间的传导率包括：

计算裂缝网格与穿过与所述裂缝网格对应的裂缝段的井筒之间的传导率：

其中，kf是裂缝的渗透率，wf是裂缝宽度，L和W分别表示裂缝段的长度和高度，rw是井筒半径。

基于同样的发明构思，本发明实施例还提供一种非侵入式模拟复杂裂缝的EDFM装置，包括：

获取模块，用于获取裂缝属性参数、油藏地质属性参数和井筒属性参数；所述裂缝属性参数包括：裂缝条数、每条裂缝的位置坐标、每条裂缝的宽度、每条裂缝的方位角和每条裂缝的渗透率；所述油藏地质属性参数包括：油藏基质渗透率、油藏大小、基质网格、油藏深度；所述井筒属性参数包括：井的数量、井的位置坐标和井的半径；

离散模块，用于确定每一条所述裂缝与所述基质网格之间的几何相交关系，并基于所述基质网格的边缘离散所述裂缝，将所述裂缝分割为一系列的裂缝段，每个裂缝段对应一个裂缝网格；

确定模块，用于确定所述裂缝网格的数量，并增加所述裂缝网格的属性参数；

计算模块，用于计算所述裂缝网格的连接关系和相应连接的传导率，所述连接关系包括：裂缝网格与基质网格之间的NNC连接关系、裂缝网格与裂缝网格之间的NNC连接关系、裂缝网格与井筒之间的连接关系；所述传导率包括：裂缝网格与基质网格之间的传导率、裂缝网格与裂缝网格之间的传导率、裂缝网格与井筒之间的传导率；所述连接关系和传导率用于确定流体在裂缝中和油藏地质中的流动和传质。

在一种可能的实现方式中，该装置还包括：

修改模块，用于根据所述连接关系和传导率修改第三方油藏数值模拟软件的相对应的关键字；

处理模块，用于基于所述第三方油藏数值模拟软件耦合求解流体在裂缝中和油藏地质中的流动和传质。

在一种可能的实现方式中，所述计算模块用于计算裂缝网格与基质网格之间的传导率，包括：

与裂缝网格对应的裂缝段穿过基质网格，并将基质网格分成第一单元和第二单元，且所述第一单元与裂缝段之间的面为第一裂缝面，所述第二单元与裂缝段之间的面为第二裂缝面；

确定所述第一单元到所述第一裂缝面的垂直距离df-A和所述第二单元到所述第二裂缝面的垂直距离df-B；且其中VA表示所述第一单元的体积，xnA表示第一单元的单元体到第一裂缝面的垂直距离；

确定流体从所述第一裂缝面到所述第一单元的传质速度Qf-A和流体从所述第二裂缝面到所述第二单元的传质速度Qf-B；其中，Qf-A＝Tf-Aλi(pf-pA)；pf代表裂缝段中的平均压力，Tf-A代表从所述第一裂缝面到所述第一单元的传导率，λi代表流体的相对流动性；其中，Af代表第一裂缝面的面积，K代表基质网格的渗透率，代表第一裂缝面的法向矢量；

确定裂缝段与所述裂缝段穿过的基质网格之间的传导率：

其中，df-m是基质网格到裂缝面的垂直距离，且xn是基质网格的单元体到裂缝面的垂直距离，V表示基质网格的体积。

在一种可能的实现方式中，所述计算模块用于计算裂缝网格与裂缝网格之间的传导率，包括：

计算不同裂缝间的第一裂缝网格和第二裂缝网格之间的传导率Tint：

其中，Lint是两条不同裂缝相交线的长度，df1和df2分别是两条不同的裂缝到相交线的加权平均距离：

式中，dSi是第i个裂缝面的裂缝积分面单元，Si代表不同裂缝被离散成的第i个裂缝面的面积，i＝1，2，3，4，且第1个和第3个裂缝面为与第一裂缝网格对应的裂缝的面，第2个和第4个裂缝面为与第二裂缝网格对应裂缝的面；xni代表第i个裂缝面的裂缝面单元到相交线的距离；

计算同一条裂缝内的第三裂缝网格和第四裂缝网格之间的传导率Tseg：

其中，

式中，kf为裂缝段的渗透率，Ac是两个裂缝片段共有接触面的面积，dseg3和dseg4分别是与第三裂缝网格和第四裂缝网格对应的裂缝段的中心到共有接触面的距离。

在一种可能的实现方式中，所述计算模块用于计算裂缝网格与井筒之间的传导率，包括：

计算裂缝网格与穿过与所述裂缝网格对应的裂缝段的井筒之间的传导率：

其中，kf是裂缝的渗透率，wf是裂缝宽度，L和W分别表示裂缝段的长度和高度，rw是井筒半径。

本发明实施例提供的非侵入式模拟复杂裂缝的EDFM方法及装置，不需要在裂缝周围进行大量的局部网格加密，总体网格数量大大降低，模拟效率得到极大提高，可以快速模拟复杂的裂缝。同时，采用非侵入式方式利用第三方软件完成裂缝模拟，不需要修改第三方商业油藏数值模拟软件的源代码，只需要给出和修改商业油藏数值模拟软件提供的关键字输入即可。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明实施例中四种不同的裂缝性油气藏模拟技术的对比示意图；

图2为本发明实施例中非侵入式模拟复杂裂缝的EDFM方法的流程图；

图3为本发明实施例中一种油藏模型的示意图；

图4为本发明实施例中基于EDFM技术模拟复杂裂缝流体流动的物理模型示意图；

图5为本发明实施例中与物理模型对应的计算域模型的示意图；

图6为本发明实施例中裂缝段穿过基质网格的示意图；

图7为本发明实施例中不同裂缝间的裂缝段和裂缝段之间计算传导率的示意图；

图8为本发明实施例中同一裂缝内的裂缝段之间计算传导率的示意图；

图9为本发明实施例中井筒穿过裂缝的示意图；

图10为本发明实施例中处理不规则非平面裂缝的示意图；

图11为本发明实施例中处理变宽度裂缝的示意图；

图12为本发明实施例中模拟油藏地质的示意图；

图13为本发明实施例中将裂缝嵌入油藏地质的模型示意图；

图14为本发明实施例中非侵入式模拟复杂裂缝的EDFM装置的结构图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

针对已有的技术，本发明实施例提供了新一代的裂缝描述模型：嵌入式离散裂缝模型(Embedded Discrete Fracture Model，简称EDFM)。该模型将多尺度复杂离散裂缝直接嵌入到基质网格系统中，基质网格可以为结构化网格、角点网格和非结构网格，避免了传统的复杂裂缝非结构网格剖分过程。该EDFM方法无需非结构网格技术和局部加密技术处理复杂裂缝形态，其裂缝形态在三维空间下可以具有任意角度、高度、长度和宽度展布，同时还具有高效的运算速度。图1列出了四种不同的裂缝性油气藏模拟技术的对比，第一种a表示是双重介质模型，第二种b表示结构网格裂缝周围局部加密技术，第三种c表示非结构网格裂缝周围局部加密技术(详见Cipolla et al.，2011，Cipolla,C.L.,Fitzpatrick,T.,Williams,M.J.,Ganguly,U.K.,2011.Seismic-to-Simulation for Unconventional Reservoir Development.Paper SPE 146876,Presented at SPE Reservoir Characterisation and Simulation Conference and Exhibition,9-11October,Abu Dhabi,UAE.)，第四种d表示本发明实施例中的EDFM技术。图1中的c和d中示意性示出了井筒；同时，图1仅仅用于说明四种技术之间的区别，并不用于限定本发明实施例，比如图1中图c和d中的压力值比例也仅仅是示意性的，其中的数值并不用于限定本发明实施例。

具体的，本发明实施例提供的一种非侵入式模拟复杂裂缝的EDFM方法，参见图2所示，该方法包括步骤101-104：

步骤101：获取裂缝属性参数、油藏地质属性参数和井筒属性参数；所述裂缝属性参数包括：裂缝条数、每条裂缝的位置坐标、每条裂缝的宽度、每条裂缝的方位角和每条裂缝的渗透率；所述油藏地质属性参数包括：油藏基质渗透率、油藏大小、基质网格、油藏深度；所述井筒属性参数包括：井的数量、井的位置坐标和井的半径。

步骤102：确定每一条所述裂缝与所述基质网格之间的几何相交关系，并基于所述基质网格的边缘离散所述裂缝，将所述裂缝分割为一系列的裂缝段，每个裂缝段对应一个裂缝网格。

本发明实施例中，该基质网格为油藏基质网格，其具体可以为结构化网格、角点网格和非结构网格等；为方便说明，本发明实施例中以结构化的基质网格为例。如果一条裂缝完全穿过或部分穿过一个基质网格，将创建一个额外的网格来代表物理域中的完全穿过或部分穿过的裂缝段。每条独立的裂缝会被不同基质网格的边界离散成几个小的裂缝段。为了区分新增加的网格和原有的基质网格，本发明实施例中将这些新增加的网格称为裂缝网格。

参见图3所示，图3中示出了一个由6×6×6的基质网格组成的油藏模型，一个倾斜的裂缝穿过该油藏，该倾斜的裂缝面被基质网格离散成多个裂缝段(或裂缝单元)，每个裂缝段具有不同的形状，包括三边形、四边形、五边形和六边形。

步骤103：确定所述裂缝网格的数量，并增加所述裂缝网格的属性参数。

本发明实施例中，该裂缝网格的属性参数用于描述该裂缝网格的属性，方便模拟软件建立裂缝网格模型。具体的，所述裂缝网格的属性参数包括：裂缝网格的深度、裂缝网格的孔隙度、裂缝网格的饱和度和裂缝网格的渗透率中的一项或多项。

步骤104：计算所述裂缝网格的连接关系和相应连接的传导率，所述连接关系包括：裂缝网格与基质网格之间的NNC连接关系、裂缝网格与裂缝网格之间的NNC连接关系、裂缝网格与井筒之间的连接关系；所述传导率包括：裂缝网格与基质网格之间的传导率、裂缝网格与裂缝网格之间的传导率、裂缝网格与井筒之间的传导率。

图4是本发明实施例中基于EDFM技术开发油藏模拟器模拟复杂裂缝流体流动的基本原理示意图。该EDFM技术可以以一种非侵入式的方式加入到第三方商业油藏数值模拟软件中去模拟复杂裂缝的流体流动，比如美国斯伦贝谢公司的ECLIPSE油藏数值模拟软件以及加拿大Computer Modelling Group公司的CMG油藏数值模拟软件。图4是物理模型的一个例子，图5是该物理模型对应的计算域模型。物理模型和计算域模型对应的基质和裂缝具有一一对应关系。该物理模型中包括3个基质网格，2条倾斜裂缝，1口井筒。在加入裂缝之前，计算域中有3个代表地质模型的基质网格：网格1、网格2和网格3。在加入裂缝之后，总的网格数量会相应的增加。裂缝1穿过所有的3个基质网格，裂缝1被分成3个裂缝段，在计算域中，相应地增加3个裂缝网格代表3个裂缝段：网格4、网格5和网格6。类似地，裂缝2穿过了2个基质网格，裂缝2被分成2个裂缝段，在计算域中，相应地增加2个裂缝网格代表2个裂缝段：网格7和网格8。由于在计算域中采用的结构化网格，因此要引入1个无效网格使得每行网格数目相同。最后，网格总数从3个(1×3＝3)增加到9个(3×3＝9)，包括3个地质基质网格，5个裂缝网格和1个无效网格。裂缝网格的孔隙度(φf)由下式进行计算：

式中，Sseg是裂缝的垂直于裂缝宽度的横截面积，wf是裂缝宽度或开度，Vb是裂缝穿过基质网格的体积。

在已有地质基质网格基础上，引入新的裂缝网格后，油藏模拟器会自动计算这些新增加的裂缝网格之间以及其与基质网格之间的连接关系和大小，本发明实施例提供的EDFM技术首先要取消这些自动计算的连接关系和大小。紧接着，本发明实施例提供的EDFM技术会通过定义非临近网格连接(non-neighboring connections,NNC或NNCs)来取代油藏模拟器自动计算的裂缝网格和基质网格之间的连接方式。该EDFM技术通过NNCs可以使得在物理模型中存在连接但在计算域中不相邻的的网格之间发生流动和传质，这样可以实现真实的裂缝和基质的沟通情况。如图5所示，本发明实施例的EDFM技术定义了三种NNC连接类型：

NNC类型1：裂缝段和其穿过的基质网格之间的连接；

NNC类型2：不同裂缝间的裂缝段和裂缝段之间的连接；

NNC类型3：同一条裂缝内的裂缝段和裂缝段之间的连接。

这三种完整的连接方式如图5中的箭头所示。油藏模拟器会自动计算基质和基质之间的连接关系和大小，本发明实施例提供的EDFM技术可以自动计算每一对NNC的连接关系以及连接的传导率大小。

同时，本发明实施例中，所述连接关系和传导率用于确定流体在裂缝中和油藏地质中的流动和传质。

本发明实施例中，利用自主研发的模拟软件或第三方油藏数值模拟软件均可以实现上述确定流体流动和传质的功能。具体的，确定流体流动和传质的步骤包括：根据所述连接关系和传导率修改第三方油藏数值模拟软件的相对应的关键字；基于所述第三方油藏数值模拟软件耦合求解流体在裂缝中和油藏地质中的流动和传质。

现有的商业油藏数值模拟软件均不能简单高效处理三维空间下的任意复杂裂缝形态；而本发明实施例提供的EDFM技术可以确定裂缝网格的连接关系和传导率，通过向第三方油藏数值模拟软件提供裂缝网格的连接关系和传导率即可使得该油藏数值模拟软件实现模拟复杂裂缝的流体流动模拟功能。该方法不需要修改第三方商业油藏数值模拟软件的源代码，只需要给出和修改商业油藏数值模拟软件提供的关键字输入即可，采用“非侵入式”的方式即可利用第三方软件完成裂缝模拟。本发明实施例提供的EDFM方法可以应用到两大石油领域的商业模拟软件CMG和ECLIPSE；同时，该EDFM技术还可用于新一代裂缝性油气藏模拟软件的研发。

本发明实施例提供的一种非侵入式模拟复杂裂缝的EDFM方法，不需要在裂缝周围进行大量的局部网格加密，总体网格数量大大降低，模拟效率得到极大提高。同时，采用非侵入式方式利用第三方软件完成裂缝模拟，不需要修改第三方商业油藏数值模拟软件的源代码，只需要给出和修改商业油藏数值模拟软件提供的关键字输入即可。

本发明另一实施例提供一种非侵入式模拟复杂裂缝的EDFM方法，该方法包括上述实施例中的步骤101-104，其实现原理以及技术效果参见图1对应的实施例。同时，本发明实施例中，计算所述裂缝网格的NNC连接关系和相应连接的传导率具体包括：计算裂缝网格与基质网格之间的传导率、计算裂缝网格与裂缝网格之间的传导率和计算裂缝网格与井筒之间的传导率。

具体的，裂缝网格与基质网格之间的NNC连接关系即为上述的NNC类型1。对于NNC类型1，裂缝段和其穿过的基质网格之间的传导率计算公式如下：

参见图6所示，与该裂缝网格对应的裂缝段穿过基质网格，把1个基质网格分成两个体积单元：单元A(第一单元)和单元B(第二单元)，对应的体积分别为VA和VB，对应的压力分别为pA和pB。图6中指向两个单元的箭头代表压力梯度，单元A和单元B具有相同的压力梯度。单元A和单元B到裂缝面的垂直距离分别是df-A和df-B。流体从裂缝面1(即第一裂缝面)到单元A的传质速度定义为：

Qf-A＝Tf-Aλi(pf-pA)；

式中，pf代表裂缝段中的平均压力，Tf-A代表裂缝面1到单元A的传导率，与流体物性不相关，λi代表流体的相对流动性，Tf-A的计算公式如下：

式中，Af代表裂缝面1的面积，K代表基质网格的渗透率，渗透率可以是矢量，代表裂缝面1的法向矢量，单元A到裂缝面的垂直距离的计算公式如下：

其中，xnA表示单元A的单元体到裂缝面1的垂直距离。

类似的，流体从裂缝面2(即第二裂缝面)到单元B的流动速度定义为：

Qf-B＝Tf-Bλi(pf-pB)；

其中，xnB表示单元B的单元体到裂缝面2的垂直距离。

流体从裂缝单元(即裂缝段)到基质网格的总的传质速度为：

Qf-m＝Qf-A+Qf-B；

Qf-m＝Tf-mλi(pf-pm)；其中，pm表示基质网格对应的压力。

此时，裂缝段和其穿过的基质网格之间的传导率计算公式如下：

其中，

上式中，df-m是基质网格到裂缝面的垂直距离，xn是基质网格的单元体到裂缝面的垂直距离，V表示基质网格的体积，且V＝VA+VB。

同时，本发明实施例中，裂缝网格与裂缝网格之间的NNC连接关系包括两种情况，同一条裂缝内的裂缝网格和裂缝网格之间的NNC连接关系和不同裂缝间的裂缝网格和裂缝网格之间的NNC连接关系；即上述的NNC类型2和NNC类型3。

具体的，对于NNC类型2，不同裂缝间的裂缝段和裂缝段之间的传导率计算方式如下：

图7表示一个基质网格中有两条不同的裂缝相交，不同裂缝间的裂缝段和裂缝段之间的传导率计算公式如下：

式中，Lint是两条不同裂缝相交线的长度，df1和df2分别是两条不同的裂缝到相交线的加权平均距离，其计算公式如下：

式中，dSi是第i个裂缝面的裂缝积分面单元，Si代表不同裂缝被离散成的第i个裂缝面的面积，i＝1，2，3，4，第1个和第3个裂缝面为与第一裂缝网格对应的裂缝的面，第2个和第4个裂缝面为与第二裂缝网格对应裂缝的面；xni代表第i个裂缝面的裂缝面单元到相交线的距离。

对于NNC类型3，同一条裂缝内的裂缝段和裂缝段之间的传导率计算方式如下：

图8代表一条裂缝面被基质网格离散成多个裂缝片段。每一对相邻的裂缝片段的传导率计算公式如下：

其中，

式中，kf裂缝段的渗透率，Ac是两个裂缝片段共有的接触面积，dseg3和dseg4分别是两个裂缝片段的中心到共有接触面的距离。

除了上述三种不同的NNC类型以外，本发明实施例中，对于井筒穿过裂缝的情况，如图9所示，该EDFM技术定义了有效井指数(即裂缝网格与井筒之间的传导率)，其计算公式如下：

式中，kf是裂缝的渗透率，wf是裂缝开度或宽度，L和W分别表示裂缝段的长度和高度，rw是井筒半径。

可选的，本发明实施例提供的方法还可以处理不规则非平面裂缝形态以及变裂缝宽度，处理非平面裂缝和变宽度裂缝的示意图分别参见图10和图11所示。

下面一个实施例详细介绍该方法的作用和功能。

本发明实施例中，利用现有的第三方油藏数值模拟软件模拟油藏地质，其模拟示意图参见图12所示。采用本发明实施例提供的方法，可以在不修改该油藏地质模型的基础上添加裂缝网格，该裂缝网格与油藏地质模型相应的基质网格之间存在NNC连接关系。此时，该方法只需要计算与相态不相关的上述三种传导率以及有效井筒指数即可；与相态相关的计算，由该第三方油藏数值模拟软件进行计算，最后将裂缝嵌入该油藏地质的模型示意图参见图13所示。

本发明实施例提供的非侵入式模拟复杂裂缝的EDFM方法，不需要在裂缝周围进行大量的局部网格加密，总体网格数量大大降低，模拟效率得到极大提高，可以快速模拟复杂的裂缝。同时，采用非侵入式方式利用第三方软件完成裂缝模拟，不需要修改第三方商业油藏数值模拟软件的源代码，只需要给出和修改商业油藏数值模拟软件提供的关键字输入即可。

以上详细介绍了非侵入式模拟复杂裂缝的EDFM方法流程，该方法也可以通过相应的装置实现，下面详细介绍该装置的结构和功能。

本发明实施例还提供一种非侵入式模拟复杂裂缝的EDFM装置，参见图14所示，包括：

获取模块10，用于获取裂缝属性参数、油藏地质属性参数和井筒属性参数；所述裂缝属性参数包括：裂缝条数、每条裂缝的位置坐标、每条裂缝的宽度、每条裂缝的方位角和每条裂缝的渗透率；所述油藏地质属性参数包括：油藏基质渗透率、油藏大小、基质网格、油藏深度；所述井筒属性参数包括：井的数量、井的位置坐标和井的半径；

离散模块20，用于确定每一条所述裂缝与所述基质网格之间的几何相交关系，并基于所述基质网格的边缘离散所述裂缝，将所述裂缝分割为一系列的裂缝段，每个裂缝段对应一个裂缝网格；

确定模块30，用于确定所述裂缝网格的数量，并增加所述裂缝网格的属性参数；

计算模块40，用于计算所述裂缝网格的连接关系和相应连接的传导率，所述连接关系包括：裂缝网格与基质网格之间的NNC连接关系、裂缝网格与裂缝网格之间的NNC连接关系、裂缝网格与井筒之间的连接关系；所述传导率包括：裂缝网格与基质网格之间的传导率、裂缝网格与裂缝网格之间的传导率、裂缝网格与井筒之间的传导率；所述连接关系和传导率用于确定流体在裂缝中和油藏地质中的流动和传质。

在一种可能的实现方式中，该装置还包括：

修改模块，用于根据所述连接关系和传导率修改第三方油藏数值模拟软件的相对应的关键字；

处理模块，用于基于所述第三方油藏数值模拟软件耦合求解流体在裂缝中和油藏地质中的流动和传质。

在一种可能的实现方式中，所述计算模块40用于计算裂缝网格与基质网格之间的传导率，包括：

与裂缝网格对应的裂缝段穿过基质网格，并将基质网格分成第一单元和第二单元，且所述第一单元与裂缝段之间的面为第一裂缝面，所述第二单元与裂缝段之间的面为第二裂缝面；

确定所述第一单元到所述第一裂缝面的垂直距离df-A和所述第二单元到所述第二裂缝面的垂直距离df-B；且其中VA表示所述第一单元的体积，xnA表示第一单元的单元体到第一裂缝面的垂直距离；

确定流体从所述第一裂缝面到所述第一单元的传质速度Qf-A和流体从所述第二裂缝面到所述第二单元的传质速度Qf-B；其中，Qf-A＝Tf-Aλi(pf-pA)；pf代表裂缝段中的平均压力，Tf-A代表从所述第一裂缝面到所述第一单元的传导率，λi代表流体的相对流动性；其中，Af代表第一裂缝面的面积，K代表基质网格的渗透率，代表第一裂缝面的法向矢量；

确定裂缝段与所述裂缝段穿过的基质网格之间的传导率：

其中，df-m是基质网格到裂缝面的垂直距离，且xn是基质网格的单元体到裂缝面的垂直距离，V表示基质网格的体积。

在一种可能的实现方式中，所述计算模块40用于计算裂缝网格与裂缝网格之间的传导率，包括：

计算不同裂缝间的第一裂缝网格和第二裂缝网格之间的传导率Tint：

其中，Lint是两条不同裂缝相交线的长度，df1和df2分别是两条不同的裂缝到相交线的加权平均距离：

式中，dSi是第i个裂缝面的裂缝积分面单元，Si代表不同裂缝被离散成的第i个裂缝面的面积，i＝1，2，3，4，且第1个和第3个裂缝面为与第一裂缝网格对应的裂缝的面，第2个和第4个裂缝面为与第二裂缝网格对应裂缝的面；xni代表第i个裂缝面的裂缝面单元到相交线的距离；

计算同一条裂缝内的第三裂缝网格和第四裂缝网格之间的传导率Tseg：

其中，

式中，kf为裂缝段的渗透率，Ac是两个裂缝片段共有接触面的面积，dseg3和dseg4分别是与第三裂缝网格和第四裂缝网格对应的裂缝段的中心到共有接触面的距离。

在一种可能的实现方式中，所述计算模块40用于计算裂缝网格与井筒之间的传导率，包括：

计算裂缝网格与穿过与所述裂缝网格对应的裂缝段的井筒之间的传导率：

其中，kf是裂缝的渗透率，wf是裂缝宽度，L和W分别表示裂缝段的长度和高度，rw是井筒半径。

本发明实施例提供的非侵入式模拟复杂裂缝的EDFM装置，不需要在裂缝周围进行大量的局部网格加密，总体网格数量大大降低，模拟效率得到极大提高，可以快速模拟复杂的裂缝。同时，采用非侵入式方式利用第三方软件完成裂缝模拟，不需要修改第三方商业油藏数值模拟软件的源代码，只需要给出和修改商业油藏数值模拟软件提供的关键字输入即可。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。