[发明专利]一种致密储层气-水相对渗透率计算方法及装置

说明书

本发明提供了一种致密储层气‑水相对渗透率计算方法及装置，该方法包括：利用分形理论，根据地层内孔径分布的分形特征，建立所述致密储层的分形多孔介质气‑水两相的有效渗透率模型；利用绝对渗透率计算方法，根据所述有效渗透率模型建立分形多孔介质的气‑水两相的相对渗透率模型；根据所述相对渗透率模型以及基本参数计算所述致密储层的气‑水相对渗透率。本发明充分考虑了致密储层孔道中气‑水两相流时的含气饱和度和含水饱和度归一性、应力敏感、有效滑移效应、天然气的真实气体效应、受限气体黏度、纳米管内水的黏度随管径变化、束缚水饱和度以及气‑水两相含水迂曲度，使得预测的致密储层气‑水两相渗透率与实际情况更加符合。

技术领域

本发明涉及石油勘探领域，尤其是致密油田的开发技术领域，具体涉及一种致密储层气-水相对渗透率计算方法及装置。

背景技术

目前多孔介质中的多相渗流问题在油气藏开发工程中引起了广泛关注，Chang和Yortsos提出了一个分形模型计算裂缝性储层的渗透率，但所提出的渗透率模型中的输运指数和分形维数之间的关系未知，需要通过其他方法确定。Adlert通过数值模拟表明，实际多孔介质中的渗透率与孔隙度和分形维数有关，然而其并没有给出渗透率的定量表述。Yu等假设每个毛细管用润湿和非润湿相流体部分填充,提出了一种基于分形的非饱和双分散多孔介质相对渗透率的解析表达式；Xu和Dong使用分形方法描述了多孔介质结构，研究了非饱和储层的基质渗透率；Guarracino使用了经典的分形对象(Sierpinski Carpet)对裂缝网络建模并估算裂缝岩石的非饱和渗透率；Jobmann和Billaux使用分形维数来描述岩体性质，并设计了一种计算含有粘土的储层渗透率计算方法。

然而上述致密储层气-水相对渗透率模型均没有同时考虑液体在多孔介质流动过程的滑移效应，纳米管内水黏度随管径变化，以及润湿角的影响，也没有考虑致密储层孔径分布特征、含气饱和度和含水饱和度归一性、应力敏感、气体真实效应以及受限气体黏度、束缚水饱和度以及气-水两相含水迂曲度的影响。从而无法获得储层条件下真实的气-水两相渗透率，这些局限性对致密储层的高效开发造成了严重影响。

发明内容

针对现有技术中的问题，本发明的致密储层气-水相对渗透率计算方法及装置，使得预测的致密储层气-水两相渗透率与实际情况更加符合。

为解决上述技术问题，本发明提供以下技术方案：

第一方面，本发明提供一种致密储层气-水相对渗透率计算方法，包括：

利用分形理论，根据地层内孔径分布的分形特征，建立所述致密储层的分形多孔介质气-水两相的有效渗透率模型；

利用绝对渗透率计算方法，根据所述有效渗透率模型建立分形多孔介质的气-水两相的相对渗透率模型；

根据所述相对渗透率模型以及基本参数计算所述致密储层的气-水相对渗透率。

一实施例中，所述利用分形理论，根据地层内孔径分布的分形特征，建立分形多孔介质气-水两相的有效渗透率模型，包括：

利用Hagen-Poiseuille流动方程、根据含气饱和度、含水饱和度归一性参数以及滑移长度建立所述致密储层的单个纳米孔内流体的流动模型；

利用分形理论，根据地层内孔径分布的分形特征以及所述单个纳米孔内流体流动模型建立分形多孔介质气-水两相的有效渗透率模型。

一实施例中，致密储层气-水相对渗透率计算方法还包括：

对所述单个纳米孔内流体的流动模型进行应力敏感修正、有效滑移长度修正、水相黏度修正、真实气体效应修正以及受限气体黏度修正。

一实施例中，所述利用绝对渗透率计算方法，根据所述有效渗透率模型建立分形多孔介质的气-水两相相对渗透率模型，包括：