[發明專利]一種酸化流動實驗的全三維仿真模擬方法

有效

• 申請號: 201710860364.0
• 申請日: 2017-09-21
• 公開（公告）號: CN107577895B
• 公開（公告）日: 2021-04-06
• 發明（設計）人: 薛衡;黃祖熹;盧立澤;李鑫;劉榧;成一;周長江;岑玉達;曹麗娜;田雨;張博;臧克一;孫照磊;萬麗娟;程洋;黃海平;黃凱;黃進臘
• 申請（專利權）人: 成都北方石油勘探開發技術有限公司;振華石油控股有限公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06T17/05
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 王記明

1.一種酸化流動實驗的全三維仿真模擬方法，其特征在于包括以下步驟：

步驟(1)測量酸液體系與巖石礦物，在一定酸液濃度范圍內的化學反應速度，得到濃度—反應速度曲線；

步驟(2)測量酸液體系與巖石礦物，在一定溫度范圍內的化學反應速度，得到溫度—反應速度曲線；

步驟(3)利用差分法離散流體滲流連續性方程、酸液傳質擴散反應方程，同時建立H+局部平衡方程、孔隙度變化方程、滲透率變化方程、孔喉半徑變化方程；

差分法具體包括如下：

(31)對所研究區域空間進行差分離散處理，流體滲流連續性方程、酸液傳質擴散反應方程、H+局部平衡方程、孔隙度變化方程、滲透率變化方程、孔喉半徑變化方程為：

式中，C_f為孔隙內部反應液相質量濃度，單位為kmol/m³；C_s為孔隙壁面酸液質量濃度，單位為kmol/m³；R(C_s)為表面反應速率，表示單位時間流到單位巖石面積上的物流量，單位為kmol/(s·m²)；k_s為反應速度，單位為m/s；α為溶蝕能力數，單位為kg/kmol；a_v為孔隙比表面積，單位為m²/m³；ρ_s為巖石密度，單位為kg/m³；D_ex為酸液在x方向的有效擴散系數，單位為m²/s；D_ey為酸液在y方向的有效擴散系數，單位為m²/s；D_ez為酸液在z方向的有效擴散系數，單位為m²/s；v_x為流體經y-z界面的流速，單位為m/s；v_y為流體經x-z界面的流速，單位為m/s；v_z為流體經x-y界面的流速，單位為m/s；Φ₀為初始孔隙度，單位為無因次；Φ為溶蝕后的孔隙度，單位為無因次；K₀為初始滲透率，單位為mD；K為溶蝕后的滲透率，單位為mD；β為由實驗測得的數值，單位為無因次；r_p0為初始孔吼半徑，單位為m；r_p為溶蝕后的孔吼半徑，單位為m；a₀為初始比孔隙表面積，單位為m²/m³；

(32)采用差分方法，對式中的流體滲流連續性方程、酸液傳質擴散反應方程進行離散，得到：

其中，

步驟(4)代入模擬方程初始條件、邊界條件；

步驟(5)利用步驟(3)、步驟(4)所述的方程、初始條件、邊界條件，編制模擬程序；

步驟(6)掃描儲層巖心，得到孔隙度三維空間分布參數；

步驟(7)建立孔隙度三維空間分布模型，在建立的孔隙度三維空間分布模型的基礎上，利用步驟(5)編制的程序進行酸化流動實驗的全三維數值模擬。

2.根據權利要求1所述的一種酸化流動實驗的全三維仿真模擬方法，其特征在于所述步驟(4)代入模擬方程初始條件、邊界條件，其中所述的初始條件、邊界條件為：

初始條件，

P|_x,y,z＝P_a；C_f|_x,y,z＝0 (4)

邊界條件：

3.根據權利要求2所述的一種酸化流動實驗的全三維仿真模擬方法，其特征在于所述步驟(6)的方法具體是：在模擬的目標油藏區塊取出儲層巖心，通過X射線掃描巖心，得到該巖心的孔隙度在三維空間中的分布參數。

4.根據權利要求3所述的一種酸化流動實驗的全三維仿真模擬方法，其特征在于所述步驟(7)的具體方法是：根據第(6)步得到的巖心孔隙度分布參數，建立對應的孔隙度三維空間分布模型，在建立的孔隙度三維空間分布模型的基礎上，利用第(5)步編制的程序進行蚓孔延伸數值模擬。