[发明专利]一种流体在多孔介质中渗透性能的测定方法

权利要求书

1.一种流体在多孔介质中渗透性能的测定方法，其特征在于，包括:

步骤S1,利用稳态斯托克斯方程建立多孔介质内流体流动的控制模型，并将所述多孔介质划分成多个交错的网格；使流体在所述多孔介质内沿第一方向流动，在径向流岩心驱替实验的基础上，选取不同时刻的驱替压差和累积产量作为动态数据建立最小二乘目标函数；

步骤S2,通过径向流岩心驱替实验采集不同时刻的驱替压差、累积产油量以及累积产水量数据；

步骤S3,基于模型预测值应与实际观测值相吻合的理论，选取不同时刻驱替压差和累积产量作为动态数据建立最小二乘目标函数，表达式为：式中，O(m)为目标函数；m为m×1阶模型参数向量；T为表征向量或矩阵转置的符号；dobs为n×1阶动态数据观测值向量；g(m)为n×1阶动态数据预测值向量；CD为n×n阶权重协方差矩阵；

步骤S4,测定三次均匀样条模型表征油水相对渗透率曲线；

步骤S5：结合径向流数值模拟器，利用Levenberg-Marquardt算法不断调整拟控制参数向量x和y，每次迭代结束，通过求解上述线性方程组计算控制参数向量Cw和Co，得到满足单调上凸性要求的三次均匀样条形式的油水相对渗透率曲线，不断循环迭代，使动态数据观测值与预测值的误差平方和达到最小，最终反演计算油水相对渗透率曲线。

2.根据权利要求1所述的流体在多孔介质中渗透性能的测定方法，其特征在于，

在步骤S4中,还包括步骤S401,定义无因次含水饱和度，构建三次均匀样条形式的油、水相对渗透率，无因次含水饱和度为相应的三次均匀样条形式为式中，SwD无因次含水饱和度；Swc、Sor分别为束缚水饱和度、残余油饱和度；krl为l相的相对渗透率；n为控制节点个数；分别为油、水相相对渗透率的控制节点；Bj，p(SwD)为四阶(3次)的样条基函数；步骤S402,特殊控制节点处理：室内处理相渗实验数据时，通常将束缚水饱和度下的油相渗透率作为基准渗透率，并假定束缚水饱和度和残余油饱和度已知，因此有及成立；为保证三次均匀样条形式的油、水相对渗透率曲线通过端点和需引入映射点和并建立以下关系：且步骤S403,保证油水相对渗透率曲线的单调上凸性：基于控制节点的单调上凸性等价于对应样条曲线单调上凸性的理论，引入对数变换将控制参数向量转化为拟控制参数向量，以保证油水相对渗透率曲线的单调上凸性：对于水相相对渗透率曲线对于油相相对渗透率曲线

3.根据权利要求1所述的流体在多孔介质中渗透性能的测定方法，其特征在于，

在步骤S1中,利用有限差分法对所述控制模型进行差分求解，以确定所述网格中不同点处的局部速度分量u1i,j、v1i,j；根据所述局部速度分量u1i,j、v1i,j，利用分段二次抛物线数值积分法确定多孔介质内流体的第一达西速度u1D、v1D；使流体在所述多孔介质内沿与所述第一方向垂直的第二方向流动，利用有限差分法对所述控制模型进行差分求解，以确定所述网格中不同点处的局部速度分量u2i,j、v2i,j；根据所述局部速度分量u2i,j、v2i,j，利用分段二次抛物线数值积分法确定多孔介质内流体的第二达西速度u2D、v2D；根据所述第一达西速度u1D、v1D及第二达西速度u2D、v2D，确定所述多孔介质内流体的全阶渗透率张量K：其中，μ为多孔介质内流体的动力黏度；ρ为多孔介质内流体的密度；g为重力加速度。

4.根据权利要求3所述的流体在多孔介质中渗透性能的测定方法，其特征在于，

如果所述网格中待求解点位于多孔介质的流体区域且其近邻点也位于流体区域，利用有限差分法对所述控制模型进行差分求解，以确定所述网格中不同点处的局部速度分量u1i,j、v1i,j，包括：利用位于多孔介质流体区域中的所述近邻点处的速度分量对所述控制模型进行差分求解，以确定所述网格中不同点处的局部速度分量u1i,j、v1i,j。