[发明专利]一种水驱沙试验中水沙两相渗透性参量计算方法

摘要

本发明涉及一种水驱沙试验中水沙两相流渗透性参量计算方法，即根据压力梯度时间序列、水流量时间序列和沙流量时间序列计算水相和沙相的流度、非Darcy流β因子和加速度系数，它是通过以下步骤实现的：计算水渗流速度时间序列、沙渗流速度时间序列和压力梯度时间序列，建立水相和沙相渗流速度当地导数的时间序列；计算各采样时刻水相和沙相的体积分数；建立各采样时刻水流度和沙流度的代数方程；得到水流度和沙流度的时间序列；计算出水相和沙相的非Darcy流β因子和加速度系数的时间序列；计算水相和沙相渗流速度的时间序列；比较水相和沙相渗流速度的计算值与实测值的误差，获得破碎岩石水沙两相流的渗透性参量的测试值。

主权项

一种水驱沙试验中水沙两相流渗透性参量计算方法，即根据压力梯度时间序列、水流量时间序列和沙流量时间序列计算水相和沙相的流度、非Darcy流β因子和加速度系数，其特征是，它是通过以下步骤实现的：步骤1)以等间隔采集水流量、沙流量和压力差，计算各采样时刻的水渗流速度、沙渗流速度和压力梯度，得到水渗流速度时间序列、沙渗流速度时间序列和压力梯度时间序列；根据运动学关系，并用差商代替微商，建立水相和沙相渗流速度当地导数的时间序列；步骤2)根据渗透仪尺寸、岩样质量、沙质量等计算各采样时刻水相和沙相的体积分数；步骤3)利用水相、沙相的动量守恒方程，并利用流度、非Darcy流β因子和加速度系数之间的幂指数关系，分别建立各采样时刻水流度和沙流度的代数方程；利用Newton切线法求解代数方程，得到水流度和沙流度的时间序列；步骤4)利用流度、非Darcy流β因子和加速度系数之间的幂指数关系，计算出水相和沙相的非Darcy流β因子和加速度系数的时间序列；步骤5)利用四阶Runge‑Kutta法分别对水相、沙相的动量守恒方程的数值解，得到水相和沙相渗流速度的时间序列；步骤6)比较水相和沙相渗流速度的计算值与实测值的误差，如果各采样时刻渗流速度误差平方和大于某个预设值，调整流度、非Darcy流β因子和加速度系数关系式中参量，重新计算水相和沙相的流度、非Darcy流β因子和加速度系数的时间序列；如果，各采样时刻渗流速度误差平方和小于或等于某个预设值，则将流度、非Darcy流β因子和加速度系数的计算结果作为破碎岩石水沙两相流的渗透性参量的测试值。