The natural fracture system plays an important role in the development of naturally fractured reservoirs. Traditionally, those reservoirs are simulated using dual‐porosity and dual‐permeability models. Conventional dual‐porosity models adopt over‐simplifications in terms of characterization of the fractured system. Generally, they focus on the hydraulic problem and do not consider the rock and fracture deformability. Besides, those models assume equally sized block matrix and orthogonal fracture sets with uniform properties. This work proposes a new hydromechanical formulation to represent a fractured porous formation more realistically using the finite element method. The enhanced dual‐porosity and dual‐permeability (EDPDP) model allows incorporating multiblock domains formed by several multiscale fracture sets with arbitrary orientations, permeabilities, and sizes. The fully coupled hydromechanical formulation includes fracture orientations and stress‐induced aperture changes to update stiffness and permeability tensors. The EDPDP model is implemented in an in‐house framework to study the effects of fractures with multiple scales on a hydrocarbon reservoir's hydromechanical behavior. We compare the proposed model against the discrete fracture method to assess its accuracy. The comparative results show excellent agreement and validated the fully coupled hydromechanical formulations. Finally, we present a case study of a reservoir that contains multiple sets of fractures with different scales and arbitrary orientation to demonstrate the applicability and robustness of the proposed model.

中文翻译：

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天然裂隙岩体流体力学建模的三维增强双孔隙率和双渗透率方法

天然裂缝系统在天然裂缝储层的开发中起着重要作用。传统上，使用双重孔隙度和双重渗透率模型来模拟那些油藏。常规的双孔隙度模型在裂缝系统的表征方面采用了过分简化的方法。通常，他们关注水力问题，不考虑岩石和裂缝的变形性。此外，这些模型假定均等大小的块矩阵和具有统一属性的正交裂缝集。这项工作提出了一种新的水力机械公式，以使用有限元方法更真实地表示裂缝性多孔地层。增强的双孔隙度和双渗透率（EDPDP）模型可以合并由多个具有任意方向的多尺度裂缝组形成的多区块区域，磁导率和尺寸。完全耦合的流体力学公式包括裂缝方向和应力引起的孔径变化，以更新刚度和渗透率张量。EDP​​DP模型是在内部框架中实施的，以研究多种规模的裂缝对油气藏流体力学行为的影响。我们将提出的模型与离散断裂方法进行比较，以评估其准确性。比较结果显示出极好的一致性，并验证了完全耦合的水力机械公式。最后，我们提出了一个案例研究，其中包含多组不同规模和任意方向的裂缝，以证明所提出模型的适用性和鲁棒性。完全耦合的流体力学公式包括裂缝方向和应力引起的孔径变化，以更新刚度和渗透率张量。EDP​​DP模型是在内部框架中实施的，以研究多种规模的裂缝对油气藏流体力学行为的影响。我们将提出的模型与离散断裂方法进行比较，以评估其准确性。比较结果显示出极好的一致性，并验证了完全耦合的水力机械公式。最后，我们提出了一个案例研究，其中包含多组不同规模和任意方向的裂缝，以证明所提出模型的适用性和鲁棒性。完全耦合的流体力学公式包括裂缝方向和应力引起的孔径变化，以更新刚度和渗透率张量。EDP​​DP模型是在内部框架中实施的，以研究多种规模的裂缝对油气藏流体力学行为的影响。我们将提出的模型与离散断裂方法进行比较，以评估其准确性。比较结果显示出极好的一致性，并验证了完全耦合的水力机械公式。最后，我们提出了一个案例研究，其中包含多组不同规模和任意方向的裂缝，以证明所提出模型的适用性和鲁棒性。EDP​​DP模型是在内部框架中实施的，以研究多种规模的裂缝对油气藏流体力学行为的影响。我们将提出的模型与离散断裂方法进行比较，以评估其准确性。比较结果显示出极好的一致性，并验证了完全耦合的水力机械公式。最后，我们提出了一个案例研究，其中包含多组不同规模和任意方向的裂缝，以证明所提出模型的适用性和鲁棒性。EDP​​DP模型是在内部框架中实施的，以研究多种规模的裂缝对油气藏流体力学行为的影响。我们将提出的模型与离散断裂方法进行比较，以评估其准确性。比较结果显示出极好的一致性，并验证了完全耦合的水力机械公式。最后，我们提出了一个案例研究，其中包含多组不同规模和任意方向的裂缝，以证明所提出模型的适用性和鲁棒性。比较结果显示出极好的一致性，并验证了完全耦合的水力机械公式。最后，我们提出了一个案例研究，其中包含多组不同规模和任意方向的裂缝，以证明所提出模型的适用性和鲁棒性。比较结果显示出极好的一致性，并验证了完全耦合的水力机械公式。最后，我们提出了一个案例研究，其中包含多组不同规模和任意方向的裂缝，以证明所提出模型的适用性和鲁棒性。