[发明专利]一种气水相对渗透率的确定方法

权利要求书

1.一种气水相对渗透率的确定方法，其特征在于，提供有裂缝模拟装置中的裂缝长度和裂缝截面积，以及所述裂缝模拟装置的裂缝绝对渗透率，所述方法包括：

通过气体注入装置和地层水注入装置分别向所述裂缝模拟装置的入口端注入气体和地层水，并通过与所述裂缝模拟装置的出口端连接的气水分离计量装置测量分别从所述裂缝模拟装置中渗流出的水相流量和气相流量，以及通过第一压力传感器测量所述裂缝模拟装置的入口端和出口端的压力；其中，将所述裂缝模拟装置设置在围压装置内，以模拟裂缝所处的地层应力状态；

根据所述裂缝长度、所述裂缝截面积、所述裂缝绝对渗透率和所述水相流量，以及所述裂缝模拟装置的入口端和出口端的压力，确定水相相对渗透率；以及根据所述裂缝长度、所述裂缝截面积、所述裂缝绝对渗透率和所述气相流量，以及所述裂缝模拟装置的入口端和出口端的压力，确定气相相对渗透率；

所述方法还提供有所述裂缝模拟装置的入口端注入的气体和地层水的流速比，所述方法还包括：通过饱和度测量装置测量与所述流速比对应的所述裂缝模拟装置内的含气饱和度；其中，所述流速比与所述含气饱和度、所述水相相对渗透率、所述气相相对渗透率一一对应；根据所述水相相对渗透率和所述气相相对渗透率，以及所述含气饱和度，确定水相相对渗透率、气相相对渗透率与含气饱和度的关联曲线；其中，所述饱和度测量装置中包括图像采集单元和图像处理单元；所述通过饱和度测量装置测量与所述流速比对应的所述裂缝模拟装置内的含气饱和度，包括：通过所述图像采集单元对所述裂缝模拟装置内的气水分布图像进行采集；通过所述图像处理单元将所述气水分布图像转换为二进制图像，并根据所述二进制图像确定所述含气饱和度；其中，所述二进制图像中灰度值为第一灰度值的像素点表征地层水，所述二进制图像中灰度值为第二灰度值的像素点表征气体。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

通过设置在所述裂缝模拟装置上的多个第二压力传感器，测量所述裂缝模拟装置内所述第二压力传感器位置处的内部压力；

在注入气体和地层水的过程中，当所述内部压力的压力变化率小于等于指定压力变化率阈值时，分别测量所述水相流量、所述气相流量和所述含气饱和度。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

通过设置在所述裂缝模拟装置的出口端和所述气水分离计量装置的入口端之间的回压阀，调节所述裂缝模拟装置出口端的压力，以使得在所述裂缝模拟装置的入口端和出口端之间产生指定压力差。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在通过气体注入装置和地层水注入装置分别向裂缝模拟装置的入口端注入气体和地层水之前，所述方法还包括：

通过所述地层水注入装置向所述裂缝模拟装置的入口端注入地层水，以使得所述裂缝模拟装置内充满所述地层水。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述裂缝长度、所述裂缝截面积、所述裂缝绝对渗透率和所述水相流量，以及所述裂缝模拟装置的入口端和出口端的压力，确定水相相对渗透率，包括：

根据所述裂缝长度、所述裂缝截面积和所述水相流量，以及所述裂缝模拟装置的入口端和出口端的压力，确定水相有效渗透率；

将所述水相有效渗透率与所述裂缝绝对渗透率的比值，作为所述水相相对渗透率。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，采用下述公式确定所述水相有效渗透率：

其中，k_w表示所述水相有效渗透率，单位为毫达西，Q_w表示所述水相流量，单位为毫升/秒，μ_w表示所述地层水的粘度，单位为毫帕·秒，L表示所述裂缝长度，单位为厘米，A表示所述裂缝截面积，单位为平方厘米，p₁表示所述裂缝模拟装置的入口端的压力，单位为兆帕，p₂表示所述裂缝模拟装置的出口端的压力，单位为兆帕。