[發明專利]一種致密儲層液相表觀滲透率計算方法及裝置

有效

• 申請號: 202010161365.8
• 申請日: 2020-03-10
• 公開（公告）號: CN111291521B
• 公開（公告）日: 2021-04-02
• 發明（設計）人: 曾凡輝;郭建春;張宇;任文希;張薔
• 申請（專利權）人: 西南石油大學
• 主分類號: G06F30/28
• 分類號: G06F30/28;G01N11/10;G01N15/08;G06F113/08
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 潘穎

本發明公開了一種致密儲層液相表觀滲透率計算方法及裝置，該方法包括：獲取待分析致密儲層的基本參數；依據所述基本參數采用分形理論確定所述待分析致密儲層中毛細管長度和平均孔徑的對應關系；依據所述對應關系構建所述待分析致密儲層中單一毛細管納米孔液體流動模型，其中，所述單一毛細管納米孔液體流動模型考慮滑移效應；依據所述單一毛細管納米孔液體流動模型構建所述待分析致密儲層的流體流動模型；依據所述流體動力模型和達西定律計算所述待分析致密儲層的滲透率。上述的計算方法中，將滑移效應考慮在內，減小了采用連續流體力學和無滑移邊界條件對致密儲層表觀滲透率進行預測產生的偏差，提高了致密儲層液相表觀滲透率計算的準確率。

技術領域

本發明涉及石油化工技術領域，尤其涉及一種致密儲層液相表觀滲透率計算方法及裝置。

背景技術

壓裂液返排是水力壓裂作業的最后一步，返排率高低顯著影響致密儲層氣井的產量，部分井壓裂液返排率少于50％。流體在致密儲層納米孔中的特殊運移機理被認為是低返排率的重要原因。增進對致密儲層液相表觀滲透率認識對于認識致密儲層壓裂液的低返排率具有重要意義。

現有技術中采用Lucas-Washburn模型研究了流體在納米孔中的流動，Lucas-Washburn模型假設流體在毛細管中的流動滿足連續流體力學和無滑移邊界條件，這意味著與壁面直接相鄰流體層的速度等于零。

但是，致密儲層孔隙直徑主要分布于1nm～1μm之間，流體表面及納米孔界面間的作用距離通常小于微米，表現出典型的微納米受限空間流動特征，即壓裂液的流動被限制在有限狹小的空間內，此時不能忽略邊界滑移作用。在微納米受限空間里的流體性質變化以及流動滑移邊界條件下，采用連續流體力學和無滑移邊界條件對致密儲層表觀滲透率進行預測將產生巨大偏差。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種致密儲層液相表觀滲透率計算方法及裝置，用以解決在微納米受限空間里的流體性質變化以及流動滑移邊界條件下，采用連續流體力學和無滑移邊界條件對致密儲層表觀滲透率進行預測將產生巨大偏差的問題。具體方案如下：

一種致密儲層液相表觀滲透率計算方法，包括：

獲取待分析致密儲層的基本參數；

依據所述基本參數采用分形理論確定所述待分析致密儲層中毛細管長度和平均孔徑的對應關系；

依據所述對應關系構建所述待分析致密儲層中單一毛細管納米孔液體流動模型，其中，所述單一毛細管納米孔液體流動模型考慮滑移效應；

依據所述單一毛細管納米孔液體流動模型構建所述待分析致密儲層的流體流動模型；

依據所述流體動力模型和達西定律計算所述待分析致密儲層的滲透率。

上述的方法，可選的，依據所述基本參數采用分形理論確定所述待分析致密儲層中毛細管長度和平均直徑的對應關系，包括：

依據所述基本參數中的最大孔徑和最小孔徑采用分形理論確定待分析致密儲層中的孔徑的分布規律；

依據所述分布規律確定所述待分析致密儲層的平均直徑表達式和毛細管直線長度表達式；

依據所述平均直徑表達式和所述毛細管直線長度表達式確定所述待分析致密儲層中毛細管直線長度和平均直徑的第一對應關系；

依據所述毛細管迂曲長度與直線長度的關聯關系，確定所述毛細管迂曲長度和平均直徑的第二對應關系；

其中，所述對應關系包括第一對應關系和第二對應關系。

上述的方法，可選的，依據所述對應關系構建所述待分析致密儲層中單一毛細管納米孔液體流動模型，其中，所述單一毛細管納米孔液體流動模型考慮滑移效應，包括：

依據所述對應關系構建無滑移的單一毛細管納米孔模型；