[发明专利]垂向注气裂缝油气水微观渗流规律的预测方法及系统

说明书

本发明提供一种垂向注气裂缝油气水微观渗流规律的预测方法及系统。该垂向注气裂缝油气水微观渗流规律的预测方法包括：根据各个裂缝物性参数建立重力模型、毛细管力模型、注入压力模型和粘滞阻力模型；根据重力模型、毛细管力模型、注入压力模型和粘滞阻力模型推导得到流体的流动速度模型；根据实际的裂缝物性参数基于流动速度模型获得流体的流动速度，流动速度用于预测垂向注气裂缝油气水微观渗流规律，可以为油田注气开发提供参考依据，有助于设计合理的注气开发方案，进一步有效指导碳酸盐岩油气藏的开发过程，提高油田采收率。

技术领域

本发明涉及油气藏领域，具体地，涉及一种垂向注气裂缝油气水微观渗流规律的预测方法及系统。

背景技术

缝洞型碳酸盐岩油藏以孔、缝、洞为主，裂缝既是原油的储集空间，又是流体流动的重要通道。研究表明裂缝内部的流体流动不属于渗流范畴，不能用一般的渗流理论来阐释其内部的流体流动问题。单条裂缝作为裂缝性油藏的基本单元，是各种渗流理论模型的基础，俄国著名流体学家布辛习涅斯基在粘性液体运动一般微分方程式的基础上推导出岩体裂缝渗流的立方定律。

裂缝中两相或多相流动存在明显的相界面，并且相界面的形状、状态也在不断的运动、变化与发展，这些均决定了缝洞介质中流体流动的复杂性。物理模拟作为研究流体在多孔介质中流动规律的重要手段，可以更加准确和直观地模拟介质间流体的交换规律，而且随着近年来高精度流量和压力测量装置的成功研发，物模结果的可靠性越来越高、应用也越来越广泛国内外就单裂缝两相渗流规律进行了大量物理模拟实验研究。

除了物理模拟实验以外，一些学者通过建立流体在裂缝中的连续性方程，采用有限元方法对渗流方程组求解，研究两相流体在裂缝中的流动规律。研究大多以准确模拟考虑不同的条件下流体在裂缝中的流动，以及流体在双重介质系统(基质-裂缝、裂缝-溶洞)和三重介质(基质-裂缝-溶洞)中的流动为主，同时天然裂缝的复杂形态，天然裂缝在油藏模型中的分布以及裂缝系统与其他系统之间的流体交换，加剧了研究的难度。

油气水三相流体在裂缝中的流动过程中，油气界面的形成对微裂缝的流动影响更大，界面张力变化直接改变毛细管力的大小，影响流体力学平衡机制，以及油、气、水多相流动规律。注气采油可以提高油田采收率，而现有技术不能有效揭示不同作用力在不同裂缝尺度下对多相流动规律的影响，无法为油田注气开发提供参考依据，不利于油田注气开发和油田采收率的提高。

发明内容

本发明实施例的主要目的在于提供一种垂向注气裂缝油气水微观渗流规律的预测方法及系统，以预测垂向注气裂缝油气水微观渗流规律，为油田注气开发提供参考依据，有助于设计合理的注气开发方案，进一步有效指导碳酸盐岩油气藏的开发过程，提高油田采收率。

为了实现上述目的，本发明实施例提供一种垂向注气裂缝油气水微观渗流规律的预测方法，包括：

获取裂缝物性参数；其中，裂缝物性参数包括裂缝宽度、气相密度、油相密度、水相密度、气相长度、油相长度、水相长度、界面移动距离、地层倾角、油气界面张力、油水界面张力、油气界面接触角、油水界面接触角、注气压差、气相黏度、油相黏度和水相黏度；

根据裂缝宽度、裂缝厚度、气相密度、油相密度、水相密度、气相长度、油相长度、水相长度、界面移动距离和地层倾角建立重力模型；

根据裂缝厚度、油气界面张力、油水界面张力、油气界面接触角和油水界面接触角建立毛细管力模型；

根据裂缝宽度、裂缝厚度和注气压差建立注入压力模型；

根据裂缝宽度、流体的流动速度和气相黏度获得气相剪切应力；根据裂缝宽度、流体的流动速度和油相黏度获得油相剪切应力；根据裂缝宽度、流体的流动速度和水相黏度获得水相剪切应力；

根据气相剪切应力、油相剪切应力、水相剪切应力、裂缝厚度、气相长度、油相长度、水相长度和界面移动距离建立粘滞阻力模型；