[發明專利]垂向注氣裂縫油氣水微觀滲流規律的預測方法及系統

有效

• 申請號: 201910444322.8
• 申請日: 2019-05-27
• 公開（公告）號: CN110263382B
• 公開（公告）日: 2020-04-17
• 發明（設計）人: 王付勇;趙久玉;宋傳真;程倩;楊坤
• 申請（專利權）人: 中國石油大學(北京)
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F119/14
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 王濤;任默聞

本發明提供一種垂向注氣裂縫油氣水微觀滲流規律的預測方法及系統。該垂向注氣裂縫油氣水微觀滲流規律的預測方法包括：根據各個裂縫物性參數建立重力模型、毛細管力模型、注入壓力模型和粘滯阻力模型；根據重力模型、毛細管力模型、注入壓力模型和粘滯阻力模型推導得到流體的流動速度模型；根據實際的裂縫物性參數基于流動速度模型獲得流體的流動速度，流動速度用于預測垂向注氣裂縫油氣水微觀滲流規律，可以為油田注氣開發提供參考依據，有助于設計合理的注氣開發方案，進一步有效指導碳酸鹽巖油氣藏的開發過程，提高油田采收率。

技術領域

本發明涉及油氣藏領域，具體地，涉及一種垂向注氣裂縫油氣水微觀滲流規律的預測方法及系統。

背景技術

縫洞型碳酸鹽巖油藏以孔、縫、洞為主，裂縫既是原油的儲集空間，又是流體流動的重要通道。研究表明裂縫內部的流體流動不屬于滲流范疇，不能用一般的滲流理論來闡釋其內部的流體流動問題。單條裂縫作為裂縫性油藏的基本單元，是各種滲流理論模型的基礎，俄國著名流體學家布辛習涅斯基在粘性液體運動一般微分方程式的基礎上推導出巖體裂縫滲流的立方定律。

裂縫中兩相或多相流動存在明顯的相界面，并且相界面的形狀、狀態也在不斷的運動、變化與發展，這些均決定了縫洞介質中流體流動的復雜性。物理模擬作為研究流體在多孔介質中流動規律的重要手段，可以更加準確和直觀地模擬介質間流體的交換規律，而且隨著近年來高精度流量和壓力測量裝置的成功研發，物模結果的可靠性越來越高、應用也越來越廣泛國內外就單裂縫兩相滲流規律進行了大量物理模擬實驗研究。

除了物理模擬實驗以外，一些學者通過建立流體在裂縫中的連續性方程，采用有限元方法對滲流方程組求解，研究兩相流體在裂縫中的流動規律。研究大多以準確模擬考慮不同的條件下流體在裂縫中的流動，以及流體在雙重介質系統(基質-裂縫、裂縫-溶洞)和三重介質(基質-裂縫-溶洞)中的流動為主，同時天然裂縫的復雜形態，天然裂縫在油藏模型中的分布以及裂縫系統與其他系統之間的流體交換，加劇了研究的難度。

油氣水三相流體在裂縫中的流動過程中，油氣界面的形成對微裂縫的流動影響更大，界面張力變化直接改變毛細管力的大小，影響流體力學平衡機制，以及油、氣、水多相流動規律。注氣采油可以提高油田采收率，而現有技術不能有效揭示不同作用力在不同裂縫尺度下對多相流動規律的影響，無法為油田注氣開發提供參考依據，不利于油田注氣開發和油田采收率的提高。

發明內容

本發明實施例的主要目的在于提供一種垂向注氣裂縫油氣水微觀滲流規律的預測方法及系統，以預測垂向注氣裂縫油氣水微觀滲流規律，為油田注氣開發提供參考依據，有助于設計合理的注氣開發方案，進一步有效指導碳酸鹽巖油氣藏的開發過程，提高油田采收率。

為了實現上述目的，本發明實施例提供一種垂向注氣裂縫油氣水微觀滲流規律的預測方法，包括：

獲取裂縫物性參數；其中，裂縫物性參數包括裂縫寬度、氣相密度、油相密度、水相密度、氣相長度、油相長度、水相長度、界面移動距離、地層傾角、油氣界面張力、油水界面張力、油氣界面接觸角、油水界面接觸角、注氣壓差、氣相黏度、油相黏度和水相黏度；

根據裂縫寬度、裂縫厚度、氣相密度、油相密度、水相密度、氣相長度、油相長度、水相長度、界面移動距離和地層傾角建立重力模型；

根據裂縫厚度、油氣界面張力、油水界面張力、油氣界面接觸角和油水界面接觸角建立毛細管力模型；

根據裂縫寬度、裂縫厚度和注氣壓差建立注入壓力模型；

根據裂縫寬度、流體的流動速度和氣相黏度獲得氣相剪切應力；根據裂縫寬度、流體的流動速度和油相黏度獲得油相剪切應力；根據裂縫寬度、流體的流動速度和水相黏度獲得水相剪切應力；

根據氣相剪切應力、油相剪切應力、水相剪切應力、裂縫厚度、氣相長度、油相長度、水相長度和界面移動距離建立粘滯阻力模型；