[发明专利]双液相系统下变径毛细管渗吸时间与渗吸速度的计算方法

说明书

本发明双液相系统下变径毛细管渗吸时间与渗吸速度的计算方法涉及致密油藏开采技术领域，尤其涉及双液相系统下变径毛细管渗吸时间与渗吸速度的计算方法，包括如下步骤：确定变径毛细管结构参数、流体参数以及变径毛细管入口端压力和出口端压力；对变径毛细管每段单独求解结构积分变量；考虑固‑液壁面作用对黏度值进行修正；确定离散步数，以及离散步长；求解中间积分变量；计算变径毛细管任意位置处的渗吸时间与渗吸速度。本发明针对液液系统下非等径毛细管的渗流特点建立基础微观理论模型，考虑了渗吸驱替过程中压差及固‑液壁面作用对渗吸驱替的影响，为复杂孔隙结构的驱替渗吸计算提供了解析方法。

技术领域

本发明涉及致密油藏开采技术领域，具体地涉及一种确定致密油藏微观渗流规律研究的方法，尤其涉及双液相系统下变径毛细管渗吸时间与渗吸速度的计算方法。

背景技术

致密油油藏转为注水开发后普遍面临着由人工裂缝或天然裂缝引起的水窜水淹所导致的产量快速下降的困境。油田采用渗吸理论指导下的精细注水开发的理念有利于避免裂缝开启，减小水窜水淹；降低低注水速度，增加油水交换时间，充分发挥渗吸作用，采出更多基质原油，但是该理念仍处在矿场实验探索阶段。

通过理论研究和矿场实践发现，利用基质-裂缝的渗吸作用可较好的动用基质内常规注水无法动用的原油，并且基于该思想进行的致密油藏开发实践也取得了比较理想的效果，研究裂缝和渗吸的影响就是从宏观和微观两个维度来理解和优化致密注水开发策略。微观理论上，直管等径毛细管，非等径毛细管，双毛细管等都具有一定研究基础，其中，非等径毛细管常被用来进行理论和数值研究，目前的工作主要针对气液系统，而适用于油田开发环境的液液系统下非等径毛细管的渗吸过程仍缺乏相关研究。

发明内容

为了解决现有技术中液液系统下非等径毛细管的渗吸过程研究不足的问题，本发明提供双液相系统下变径毛细管渗吸时间与渗吸速度的计算方法。

本发明双液相系统下变径毛细管渗吸时间与渗吸速度的计算方法，包括如下步骤：

（1）确定变径毛细管结构参数、流体参数以及变径毛细管入口端压力和出口端压力；

（2）根据第（1）步确定的变径毛细管结构参数对变径毛细管每段单独求解结构积分变量；

（3）根据第（1）步确定的流体参数考虑固-液壁面作用对黏度值进行修正；

（4）根据第（1）步确定的变径毛细管结构参数确定离散步数，以及离散步长；

（5）根据第（1）步确定的根据变径毛细管结构参数及流体参数求解中间积分变量；

（6）根据（2）、（3）、（4）、（5）步的结果，计算变径毛细管任意位置处的渗吸时间与渗吸速度。

优选地，步骤（1）需确定的参数如下：

变径毛细管结构参数包括：变径毛细管路段数n、变径毛细管路各段半径r、变径毛细管路各段长度l，且变径毛细管进出口半径差与段长的比值小于2；

流体参数包括：润湿相黏度μ_w、非润湿相黏度μ_nw、表面张力γ；接触角θ_e；

毛细管入口端压力P_si、毛细管出口端压力P_so。

优选地，步骤（2）根据下式计算变径毛细管每段的结构积分变量：