[发明专利]一种酸化流动实验的全三维仿真模拟方法

权利要求书

1.一种酸化流动实验的全三维仿真模拟方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤(1)测量酸液体系与岩石矿物，在一定酸液浓度范围内的化学反应速度，得到浓度—反应速度曲线；

步骤(2)测量酸液体系与岩石矿物，在一定温度范围内的化学反应速度，得到温度—反应速度曲线；

步骤(3)利用差分法离散流体渗流连续性方程、酸液传质扩散反应方程，同时建立H+局部平衡方程、孔隙度变化方程、渗透率变化方程、孔喉半径变化方程；

差分法具体包括如下：

(31)对所研究区域空间进行差分离散处理，流体渗流连续性方程、酸液传质扩散反应方程、H+局部平衡方程、孔隙度变化方程、渗透率变化方程、孔喉半径变化方程为：

式中，C_f为孔隙内部反应液相质量浓度，单位为kmol/m³；C_s为孔隙壁面酸液质量浓度，单位为kmol/m³；R(C_s)为表面反应速率，表示单位时间流到单位岩石面积上的物流量，单位为kmol/(s·m²)；k_s为反应速度，单位为m/s；α为溶蚀能力数，单位为kg/kmol；a_v为孔隙比表面积，单位为m²/m³；ρ_s为岩石密度，单位为kg/m³；D_ex为酸液在x方向的有效扩散系数，单位为m²/s；D_ey为酸液在y方向的有效扩散系数，单位为m²/s；D_ez为酸液在z方向的有效扩散系数，单位为m²/s；v_x为流体经y-z界面的流速，单位为m/s；v_y为流体经x-z界面的流速，单位为m/s；v_z为流体经x-y界面的流速，单位为m/s；Φ₀为初始孔隙度，单位为无因次；Φ为溶蚀后的孔隙度，单位为无因次；K₀为初始渗透率，单位为mD；K为溶蚀后的渗透率，单位为mD；β为由实验测得的数值，单位为无因次；r_p0为初始孔吼半径，单位为m；r_p为溶蚀后的孔吼半径，单位为m；a₀为初始比孔隙表面积，单位为m²/m³；

(32)采用差分方法，对式中的流体渗流连续性方程、酸液传质扩散反应方程进行离散，得到：

其中，

步骤(4)代入模拟方程初始条件、边界条件；

步骤(5)利用步骤(3)、步骤(4)所述的方程、初始条件、边界条件，编制模拟程序；

步骤(6)扫描储层岩心，得到孔隙度三维空间分布参数；

步骤(7)建立孔隙度三维空间分布模型，在建立的孔隙度三维空间分布模型的基础上，利用步骤(5)编制的程序进行酸化流动实验的全三维数值模拟。

2.根据权利要求1所述的一种酸化流动实验的全三维仿真模拟方法，其特征在于所述步骤(4)代入模拟方程初始条件、边界条件，其中所述的初始条件、边界条件为：

初始条件，

P|_x,y,z＝P_a；C_f|_x,y,z＝0 (4)

边界条件：

3.根据权利要求2所述的一种酸化流动实验的全三维仿真模拟方法，其特征在于所述步骤(6)的方法具体是：在模拟的目标油藏区块取出储层岩心，通过X射线扫描岩心，得到该岩心的孔隙度在三维空间中的分布参数。

4.根据权利要求3所述的一种酸化流动实验的全三维仿真模拟方法，其特征在于所述步骤(7)的具体方法是：根据第(6)步得到的岩心孔隙度分布参数，建立对应的孔隙度三维空间分布模型，在建立的孔隙度三维空间分布模型的基础上，利用第(5)步编制的程序进行蚓孔延伸数值模拟。