[发明专利]一种基于孔隙网络模型的两相渗流动态模拟方法和装置

说明书

本发明提供了一种基于孔隙网络模型的两相渗流动态模拟方法和装置。该方法包括：在孔隙网络模型的基础上，设定孔隙或喉道的初始毛管力，获取初始毛管力对应的润湿相饱和度；在初始毛管力对应的润湿相饱和度的基础上，设定入口端和出口端的饱和度以及压力的边界条件，以变化的毛细管力和相对渗透率为基础，对于每一个时间步长，获得压力数据和饱和度数据，完成对两相渗流的模拟。本发明还提供了一种动态模拟装置。本发明的模拟方法和装置可以更准确模拟两相渗流的动态。

技术领域

本发明涉及一种基于孔隙网络模型的两相渗流动态模拟方法和装置，属于油藏开采技术领域。

背景技术

多孔介质多相渗流是自然界中广泛存在的现象，与油气田开发、二氧化碳埋存、地下水力学、生物渗流等方面息息相关，如何探究其微观渗流规律是近些年的热点问题。通过先进的CT扫描技术可获取所研究材料的三维孔隙结构，通过合理的图像处理算法可以抽提生成所研究材料的孔隙网络。继而，可在孔隙网络上开展多相流的模拟计算，获取其微观机理认识。

但传统的孔隙网络流动模拟方法是基于拟稳态假设的，即忽略流体粘滞力，只考虑毛管力。而现有的动态流动模拟方法不成熟，考虑机理不充分，且模拟准确度低，与实际不符合。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种可以准确模拟两相渗流的动态模拟方法。

本发明的另一目的在于提供一种可以准确模拟两相渗流的动态模拟装置。

一种基于孔隙网络模型的两相渗流动态模拟方法，该方法包括：

在孔隙网络模型基础上，设定孔隙或喉道的初始毛管力，获取初始毛管力对应的润湿相饱和度；

在初始毛管力对应的润湿相饱和度的基础上，基于两相的物质守恒，设定入口端和出口端的饱和度以及压力的边界条件，以每个孔隙或喉道变化的毛细管力和相对渗透率为基础，对于每一个时间步长，获得压力数据和饱和度数据，完成对两相渗流的模拟。

对建立的孔隙网络模型没有特殊要求，采用本领域常规的孔隙网络模型即可。

在本发明的一具体实施方式中，以两相物质守恒为基础，压力数据可以通过以下公式获得：

其中，Pc为毛细管压力，单位为Pa，S_w表示润湿相饱和度，％；

K＝0.6GA²；

A为孔隙或喉道的截面的面积，单位为m²；

L为孔隙或喉道的长度，单位为m；

P表示压力，单位为Pa；

K为传导系数，单位为m⁴；

i,j为孔隙或吼道的编号；

r表示相对渗透率；

w表示润湿相；

n表示非润湿相

P_j^w为润湿相的压力，单位为Pa；

P_jⁿ为非润湿相的压力，单位为Pa。

在本发明的一具体实施方式中，饱和度数据可以通过以下公式获得：

其中，S_w表示润湿相饱和度；

l表示目前的时间步，单位为s；

l+1表示下一个时间步，单位为s；