[发明专利]一种多孔介质的接触角确定方法及系统

说明书

本发明公开了一种多孔介质的接触角确定方法及系统。所述确定方法包括：在驱替模拟实验中，向真实岩心中注入驱替流体且对不同实际出油时段的岩心进行计算机断层CT扫描，确定不同时刻的三维图像；对所述三维图像的不同相进行分割，确定分割后的三维图像；根据所述分割后的三维图像，标记不同相之间的接触线；所述相为在所述驱替模拟实验中的地下流体或驱替流体以及岩石骨架；根据所述接触线确定不同位置不同时刻下所述多孔介质的接触角。采用本发明所提供的确定方法及系统能够获得岩心中不同位置处、不同驱替时刻的接触角动态变化过程，更准确的反映出真实油藏环境的润湿性，为油气田开发大幅度提高采收率提供基础。

技术领域

本发明涉及接触角确定领域，特别是涉及一种多孔介质的接触角确定方法及系统。

背景技术

研究流体在多孔介质(油藏是其中一种)中的多相流动，是油气田开发过程中必不可少的内容，而润湿性又是影响多孔介质中多相流动的关键因素；润湿性是材料表面所具有的特性，反映了相界面复杂的物理化学反应，对孔隙中的流体分布、相界面移动有重要影响。多相流动中的一些关键性质如剩余油分布、相对渗透率和毛管力等都要受到润湿性的影响；用于衡量润湿性的参数很多，接触角就是其中一个重要参数，通过测量接触角，就可以计算获得材料的固体表面能。接触角测量技术涉及范围非常广泛，可以应用在很多领域，如国防、农业、工业、科研等；测量接触角的技术有着悠久的历史，但是都存在着局限性，因此不能够满足各种行业的需求。在油气田开发领域，油藏中岩石的润湿性影响油气生产过程中油水渗流规律、相对渗透率、毛管力等重要参数，因此，快速准确的获得流体在实际油藏中的接触角对提高原油采收率具有重要意义。

现有的接触角测量方法如躺滴法、悬泡法、威廉米吊板法、竖板毛细升高法等。这些方法在实际使用时根据油藏储层岩石性质选择相似的固体表面进行测量，以保证测量结果与实际情况相近。然而，实际的油藏岩石成分复杂，有很强的非均质性；岩石孔隙壁面形状变化多样，具有一定粗糙度，在真实油藏环境下，粗糙度会引起接触角的变化，造成接触角的滞后性。因此，在使用传统方法进行测量时，这些复杂因素都被忽略掉，只在油藏储层岩石性质选择相似的固体表面进行测量，使得测量的接触角不符合实际情况，测量精度低，不能代表真实油藏环境(高温高压)下岩石的润湿性。

发明内容

本发明的目的是提供一种多孔介质的接触角确定方法及系统，以解决现有技术测量接触角的测量精度低，从而导致油藏环境下岩石的润湿性与实际情况存在偏差的问题。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种多孔介质的接触角确定方法，包括：

在驱替模拟实验中，向真实岩心中注入驱替流体且对不同实际出油时段的岩心进行计算机断层CT扫描，确定不同时刻的三维图像；所述驱替流体为水、气体或化学药剂；所述驱替模拟实验用于模拟在原位状态下地下流体的流动状态；

对所述三维图像的不同相进行分割，确定分割后的三维图像；

根据所述分割后的三维图像，标记不同相之间的接触线；所述相为在所述驱替模拟实验中的地下流体或驱替流体以及岩石骨架；

根据所述接触线确定不同位置不同时刻下所述多孔介质的接触角。

可选的，所述对所述三维图像的不同相进行分割，确定分割后的三维图像，具体包括：

采用先局部再整体的分割方法对所述三维图像的不同相进行分割，确定分割后的三维图像。

可选的，所述根据所述分割后的三维图像，标记不同相之间的接触线，具体包括：

根据所述分割后的三维图像，采用边界提取算法标记不同相之间的接触线。

可选的，所述根据所述接触线确定不同位置不同时刻下所述多孔介质的接触角，具体包括：

根据所述接触线，采用切线法确定所述多孔介质的接触角。