[發明專利]賓漢姆流體在多孔介質中的有效滲透率的預測方法

有效

• 申請號: 201410051477.2
• 申請日: 2014-02-14
• 公開（公告）號: CN103776748A
• 公開（公告）日: 2014-05-07
• 發明（設計）人: 員美娟
• 申請（專利權）人: 武漢科技大學
• 主分類號: G01N15/08
• 分類號: G01N15/08
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 李永華

1.一種賓漢姆流體在多孔介質中的有效滲透率的預測方法，所述賓漢姆流體的本構方程為：

τ=τ0+μγ·;]]>

其中，式中τ為切應力，τ₀為所述賓漢姆流體的屈服應力，μ為所述賓漢姆流體的粘度，是剪切速率；

其特征在于，所述預測方法包括如下步驟：

步驟a，提供所述多孔介質的樣本，測量所述多孔介質的孔隙度（φ）和顆粒半徑（R）；

步驟b，根據所述多孔介質的孔隙度（φ）和顆粒半徑（R）計算所述多孔介質在分形模型中的結構參數，所述結構參數包括最小孔隙半徑（r_min）、最大孔隙半徑（r_max）、毛細管的直線長度（L₀）、流體路徑的彎曲度（Γ）、毛細管的迂曲度分形維數（D_T）、孔隙分形維數（D_f），其分別由如下公式計算得出：

rmax=R4[2(1-0342φ1-φ-1)+2π(1-0.342φ)3(1-φ)-2];]]>

rminrmax=2241-φ1-0.342φ;]]>

L0=R2π(1-0.342φ)3(1-φ);]]>

Γ=12[1+121-φ+1-φ(11-φ-1)2+141-1-φ];]]>

DT=1+lnΓlnL02rav;]]>

rav=DfrminDf-1[1-(rminrmax)Df-1];]]>

Df=2-lnφlnrminrmax;]]>

步驟c，測量所述賓漢姆流體的特性參數，所述特性參數包括所述賓漢姆流體的屈服應力（τ₀）、所述賓漢姆流體的粘度（μ）、所述賓漢姆流體的表面張力（T）、所述賓漢姆流體與所述多孔介質的孔壁之間的接觸角（θ）；

步驟d，根據所述賓漢姆流體的表面張力（T）、所述賓漢姆流體與所述多孔介質的孔壁之間的接觸角（θ）、所述多孔介質的孔隙度（φ）按照如下公式計算所述賓漢姆流體在所述多孔介質中的平均毛細壓差

Δpc‾=2TcosθDf(1-φ)rminφ(1+Df);]]>

步驟e，根據所述多孔介質的結構參數、所述賓漢姆流體的特性參數及所述賓漢姆流體在所述多孔介質中的平均毛細壓差及動力壓差（Δp_m）按照如下公式計算所述賓漢姆流體的有效滲透率（K_e）：

K_e＝K₁+K₂-K₃；

其中，K1=rmax1+DTφ(2-Df)τΔpm24-DTL0DT-1(3+DT-Df)(1-φ)(τ-τ0)(Δpm+Δpc‾);]]>

K2=rmaxDT(2-Df)τcosθT23-DTL0DT-1(2+DT-Df)(τ-τ0)(Δpm+Δpc‾);]]>

K3=rmaxL0τφ(2-Df)τ04(3-Df)(1-φ)(τ-τ0)(Δpm+Δp‾c).]]>