[发明专利]基于孔隙网络的泡沫渗流过程气液相对渗透率预测方法

权利要求书

1.基于孔隙网络的泡沫渗流过程气液相对渗透率预测方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、利用恒速压汞实验和X射线纳米CT扫描获取岩心孔喉半径分布、孔喉长度及配位数，建立孔隙网络模型；

步骤二、考虑泡沫液膜动态演化及流动泡沫粘性效应，提出动态记忆入侵逾渗方法；采用孔隙网络模型结合动态记忆入侵逾渗方法模拟多孔介质内泡沫渗流过程；

步骤三、基于流场和压力场，利用达西公式获得泡沫渗流过程气液相对渗透率。

2.根据权利要求1所述的基于孔隙网络的泡沫渗流过程气液相对渗透率预测方法，其特征在于，步骤一具体包括：

步骤11、由恒速压汞实验获取孔隙半径分布，根据Washburn公式计算等效孔喉半径，得到岩心孔喉大小分布；

步骤12、构建岩心三维数据体，获得由体素点组成的三维数值岩心数据体图像，利用平滑去噪和二值化对图像处理；区分岩心三维图像中孔隙、喉道所占空间及连通性，提取孔隙、喉道结构网络模型；采用最大球法生成孔隙网络模型；采用数理统计方法定量提取孔喉长度、孔喉体积、配位数。

3.根据权利要求1所述的基于孔隙网络的泡沫渗流过程气液相对渗透率预测方法，其特征在于，步骤二具体包括：

步骤21、在没有液膜存在的情况下，计算喉道ij内气液界面引起的毛管力；

步骤22、当喉道ij中存在一个泡沫液膜时，计算液膜产生的流动阻力；

步骤23、前缘处的孔隙F与由边界上的孔隙A通过不同路径相连接，某一路径上的泡沫液膜数量为n，计算路径产生的流动阻力；

步骤24、当泡沫突破后，计算宾汉流体的剪切应力；

步骤25、当喉道内仅存在宾汉流体时，计算喉道ij的流量，并对喉道两侧的压降、体积流量和喉道半径无量纲化处理；

步骤26、分别计算喉道中仅存在气相、仅存在液相、存在气液两相但没有泡沫液膜时的无量纲体积流量；

步骤27、计算有液膜存在的喉道k产生的无量纲流动阻力；

步骤28、计算侵入结束后孔隙网络内的含水饱和度。

4.根据权利要求3所述的基于孔隙网络的泡沫渗流过程气液相对渗透率预测方法，其特征在于，任意路径产生的流动阻力的计算公式为：

其中，ΔP_c为前缘气液界面引起的毛管力，ΔP_yld为路径上液膜群产生的流动阻力之和，γ为气液界面张力，R_t,F为前缘喉道半径，R_t,n为路径上所有存在液膜的喉道的半径。

5.根据权利要求3所述的基于孔隙网络的泡沫渗流过程气液相对渗透率预测方法，其特征在于，宾汉流体的剪切应力的公式为：

其中，τ_e为屈服应力，μ_p为宾汉流体粘度，为应变速率。

6.根据权利要求3所述的基于孔隙网络的泡沫渗流过程气液相对渗透率预测方法，其特征在于，喉道ij的流量Q_ij公式为：

其中，τ_ij是孔隙壁面剪切应力，τ_e为屈服应力，l为喉道长度，R_ij为喉道半径。

7.根据权利要求3所述的基于孔隙网络的泡沫渗流过程气液相对渗透率预测方法，其特征在于，假设喉道连通性可变时，体积流量的无量纲化得到：

其中，q_ij为无量纲流量，r_ij为无量纲喉道半径，Δp_ij为无量纲压力降。

8.根据权利要求3所述的基于孔隙网络的泡沫渗流过程气液相对渗透率预测方法，其特征在于，流动阻力的公式为：

其中，q_k为喉道k的无量纲体积流量，r_k为喉道k的无量纲喉道半径。