[发明专利]一种孔隙尺度到岩心尺度聚合物驱相对渗透率粗化方法

说明书

本发明公开了一种孔隙尺度到岩心尺度聚合物驱相对渗透率粗化方法。本发明方法包括如下步骤：根据非均质岩心的孔隙结构的孔径大小或孔隙度大小，将非均质岩心分为多重区域并选组各区域的表征单元；根据表征单元的孔隙结构信息，得到表征单元的孔隙度和渗透率；采用具有不同配位数的基本孔隙结构组合成等效孔隙结构；模拟等效孔隙结构内聚合物驱油过程，得到等效孔隙结构的相对渗透率；将等效孔隙结构的相对渗透率按照岩心内表征单元的比例赋予非均质岩心中的不同区域，生成等效岩心模型；在等效岩心模型中进行多相流流动数值模拟，求解油水两相渗流方程，从而得到整个岩心的相对渗透率曲线，进而实现孔隙尺度到岩心尺度聚合物驱相对渗透率的粗化。

技术领域

本发明涉及一种孔隙尺度到岩心尺度聚合物驱相对渗透率粗化方法，属于油田化学驱领域。

背景技术

相对渗透率曲线反映了油藏岩石中多相流体的渗流和分布规律，是油藏工程和油藏数值模拟的基础。目前获得相对渗透率曲线的技术手段包括室内驱油实验测量、相对渗透率粗化方法两种方法。

室内驱油实验测量法，顾名思义，是通过室内岩心驱替实验获得相对渗透率曲线，岩心长尺通常为数厘米至数十厘米，费时费力成本高，是目前最常用的方法。聚合物驱不同于水驱，因聚合物存在增黏作用、非牛顿流体属性、岩石吸附滞留等复杂物理化学特性，导致极难通过驱替实验测量聚合物驱相对渗透率曲线，特别是注聚时机对相渗的影响，而这对提高采收率效果及效益至关重要，也是油田开发科技工作者关注的关键问题之一。此外，相渗驱替实验假设岩心是均质，事实上，即使是人造岩心，也难以达到均质，也同样存在一定程度非均质性。

相对渗透率粗化方法是获取相对渗透率的另外一种手段，将对研究范围内的岩心相渗按照一定的规则进行科学处理，得到宏观数值模拟相渗(又称有效相渗)，从而既能反映较小尺度非均质性(厘米～米)，也可反映地质统计介观尺度的非均质性(米～数十米)。可见目前的相渗粗化方法仅适用于岩心尺度以上较宏观相渗的获取，尚无微观孔隙尺度到岩心尺度的相对渗透率粗化方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种孔隙尺度到岩心尺度聚合物驱相对渗透率粗化方法，本发明方法综合考虑了微观孔隙尺度多相流动特点及孔隙结构特点。

本发明所提供的孔隙尺度到岩心尺度聚合物驱相对渗透率粗化方法，包括如下步骤：

(1)测定非均质岩心的孔隙结构，根据所述孔隙结构的孔径大小或孔隙度大小，将所述非均质岩心分为多重区域，并选组各区域的表征单元；

(2)根据所述表征单元的孔隙结构信息，得到所述表征单元的孔隙度和渗透率；

(3)采用具有不同配位数的基本孔隙结构组合成等效孔隙结构；

所述等效孔隙结构应与所述表征单元的孔隙结构的孔隙结构信息一致；

(4)采用微观孔隙尺度多相流数值模拟方法，模拟所述等效孔隙结构内聚合物驱油过程，得到所述等效孔隙结构的相对渗透率；

(5)统计所述非均质岩心内所述表征单元的比例，将所述等效孔隙结构的相对渗透率按照所述比例赋予所述非均质岩心中的不同区域，生成等效岩心模型；

(6)在所述等效岩心模型中进行多相流流动数值模拟，求解油水两相渗流方程，从而得到整个所述岩心的相对渗透率曲线，进而实现孔隙尺度到岩心尺度聚合物驱相对渗透率的粗化。

上述的粗化方法中，步骤(1)中，采用CT扫描的方式测定所述非均质的孔隙结构；

所述“表征单元”指的是所述非均质岩心内孔隙特征趋于稳定的最小单元。

上述的粗化方法中，步骤(2)中，所述表征单元的孔隙结构信息包括孔隙尺寸、喉道尺寸和配位数。