[发明专利]一种基于凝胶泡沫的数值模拟方法

摘要

本发明公开了一种基于凝胶泡沫的数值模拟方法，本方法包括构建3相9组分形式的数学模型；求解水相、油相、气相压力方程；计算气相流速和凝胶泡沫液膜张力；比较气相流速与临界流速的大小，在比较结果为气相流速大于临界流速时执行泡沫生成反应；比较凝胶泡沫液膜张力与临界压力的大小，并在比较结果为凝胶泡沫液膜张力大于临界压力时执行泡沫破灭反应；求解各组分浓度和各组分的粘度；修正凝胶泡沫的粘度和普通泡沫的粘度，修正气油相对渗透率曲线。本方法在引入凝胶泡沫的基础上建立了用于调驱分析的数学模型，提出了有效表征凝胶泡沫调驱的数值模拟方法，为油藏进一步提高采收率的数值模拟提供了有效手段。

主权项

一种基于凝胶泡沫的数值模拟方法，其特征在于，所述方法包括：步骤1，构建油田或模拟油田实验装置的数学模型，将所述数学模型设置为3相9组分形式，所述3相包括水相、油相和气相；所述9组分包括水、油、氮气、起泡剂、普通泡沫、聚合物、交联剂、凝胶、凝胶泡沫；为各组分浓度设置初始值，为所述数学模型中的压力设置初始值，为各组分粘度设置初始值，设置凝胶泡沫生成反应的反应速率和凝胶泡沫破灭反应的反应速率，设置普通泡沫生成反应的反应速率和普通泡沫破灭反应的反应速率，设置油水相对渗透率曲线以及气油相对渗透率曲线；设置时间步长和时间步数，以所述时间步长和所述时间步数循环执行步骤2至步骤5；步骤2，求解水相压力方程，油相压力方程，气相压力方程；步骤3，计算气相流速和凝胶泡沫液膜张力；其中，凝胶泡沫液膜张力为凝胶泡沫内的气相压力与凝胶泡沫外壁的水相压力的差；步骤4，比较所述气相流速与临界流速的大小，在比较结果为所述气相流速大于所述临界流速时执行泡沫生成反应；并且，比较凝胶泡沫液膜张力与临界压力的大小，并在比较结果为所述凝胶泡沫液膜张力大于所述临界压力时执行泡沫破灭反应；其中，所述泡沫生成反应包括普通泡沫生成反应和凝胶泡沫生成反应；将所述普通泡沫生成反应设置为以下方式：由水、氮气、起泡剂生成普通泡沫；将所述凝胶泡沫生成反应设置为以下方式：由水、氮气、起泡剂、交联剂、聚合物生成凝胶泡沫；所述泡沫破灭反应包括普通泡沫破灭反应和凝胶泡沫破灭反应；将所述普通泡沫破灭反应设置为以下方式：由普通泡沫分解为氮气、水、起泡剂；将所述凝胶泡沫破灭反应设置为以下方式：由凝胶泡沫分解为水、氮气、起泡剂、凝胶；步骤5，求解各组分浓度和各组分的粘度；修正凝胶泡沫的粘度和普通泡沫的粘度，修正所述气油相对渗透率曲线。