[发明专利]一种页岩油储层接触角计算方法及系统

说明书

本发明涉及一种页岩油储层接触角计算方法及系统，通过分别构建页岩油储层岩石模型、页岩油分子模型和水分子模型，搭建微观尺度的油‑水‑岩润湿性分子模型，对油‑水‑岩润湿性分子模型进行分子动力学模拟，从模拟结果中提取油‑水‑岩润湿性分子模型中的水分子，并对水分子进行团簇化，形成水团簇，然后对水团簇进行数值化，确定每个模拟时刻数值化水团簇在页岩油储层岩石表面的接触角，克服了现有技术使用量角法中二维图像不能很好反应水团簇形态特征以及人为测量角度存在主观因素干扰的缺陷，通过获取分子坐标，提取计算接触角所需的参数进行计算，大大提高了接触角的计算精度。

技术领域

本发明涉及页岩油技术领域，特别是涉及一种页岩油储层接触角计算方法及系统。

背景技术

页岩油储层润湿性是指油在页岩储层无机矿物或干酪根孔隙表面扩展或粘附的趋势，它是页岩储层表面特征中最重要的性质之一。润湿性对页岩油的富集及流动规律有重要的影响，其在页岩油的勘探开发中有着重要作用。传统页岩储层润湿性的表征方法以宏观定性分析为主，介观-微观尺度下页岩储层润湿性的定量研究较少，而且对于接触角的计算方法多采用量角法，准确性较差。

发明内容

本发明的目的是提供一种页岩油储层接触角计算方法及系统，以基于分子动力学模拟提高计算页岩油储层接触角的准确性。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种页岩油储层接触角计算方法，所述方法包括：

分别构建页岩油储层岩石模型、页岩油分子模型和水分子模型；所述页岩油储层岩石模型包括石墨烯模型、高岭石模型和石英模型；

根据所述页岩油储层岩石模型、所述页岩油分子模型和所述水分子模型，利用分块建模法，搭建油-水-岩润湿性分子模型；

对所述油-水-岩润湿性分子模型进行分子动力学模拟，获得所述油-水-岩润湿性分子模型的模拟结果；

从所述模拟结果中提取所述油-水-岩润湿性分子模型中的水分子，并对所述水分子进行团簇化，形成水团簇；

将所述水团簇进行数值化，获得数值化水团簇；

确定每个模拟时刻所述数值化水团簇在页岩油储层岩石表面的接触角；

以模拟时刻为横轴，以所有模拟时刻的接触角为纵坐标，构建接触角模拟曲线；

选取所述接触角模拟曲线上随着模拟时刻的变化而纵坐标不发生变化的基线段，并将所述基线段对应的接触角作为页岩油储层接触角。

可选的，所述分别构建页岩油储层岩石模型、页岩油分子模型和水分子模型，具体包括：

选取石墨烯作为有机质，构建石墨烯模型；

选取高岭石晶体作为黏土矿物，构建高岭石模型；

选取石英晶体作为硅质矿物，构建石英模型；

分别选取正己烷、正十二烷、正十八烷代替饱和烃，苯代替芳香烃以及N，N-二甲基十二胺、正十八酸、正己酸代替极性组分，利用Avogadro软件构建页岩油分子模型；

利用Avogadro软件构建水分子模型。

可选的，所述根据所述页岩油储层岩石模型、所述页岩油分子模型和所述水分子模型，利用分块建模法，搭建油-水-岩润湿性分子模型，具体包括：

根据所述页岩油分子模型和所述水分子模型，利用Packmol软件的分块建模法建立页岩油分子与水分子的油水两相模型；

将所述油水两相模型分别与所述石墨烯模型、所述高岭石模型、所述石英模型拼接，分别获得油-水-石墨烯润湿性分子模型、油-水-高岭石润湿性分子模型和油-水-石英润湿性分子模型。