[發明專利]浸潤調控驅油過程中毛細管壓力曲線及動態表征模型的確定方法

在審

• 申請號: 202210877267.3
• 申請日: 2022-07-25
• 公開（公告）號: CN115290509A
• 公開（公告）日: 2022-11-04
• 發明（設計）人: 王代剛;宋揚;宋考平;孫晨皓;馬玉山;劉芳洲;陳晉
• 申請（專利權）人: 中國石油大學(北京)
• 主分類號: G01N13/02
• 分類號: G01N13/02
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 張麗;姚亮

本發明提供了浸潤調控驅油過程中毛細管壓力曲線及動態表征模型的確定方法。毛細管壓力曲線的確定方法包括：構建毛細管束幾何模型；分別確定驅替?吸吮流動模擬過程中毛細管束幾何模型內各毛細管初始接觸角、最終接觸角和油水界面張力；構建反映浸潤調控驅油過程中巖石潤濕性變化的接觸角本構模型，用以約束驅替?吸吮流動模擬過程中毛細管束幾何模型內各毛細管接觸角的大??；基于驅替?吸吮流動模擬過程中毛細管束幾何模型內各毛細管初始接觸角、最終接觸角和油水界面張力以及接觸角本構模型，利用毛細管束幾何模型，梯次控制驅替壓差進行多輪次驅替?吸吮流動模擬，獲取得到浸潤調控驅油不同階段的毛細管壓力曲線。

技術領域

本發明涉及油氣田開發技術領域，特別涉及浸潤調控驅油過程中毛細管壓力曲線的確定方法及其動態毛細管壓力表征模型的確定方法。

背景技術

致密油、頁巖油、海相碳酸鹽巖具有滲透率低、孔喉結構復雜、非均質強、巖石偏向于油濕或混合潤濕等特點，面臨動用難度大、產量遞減快、采收率低、開采成本高等亟需解決難題。由于儲層的孔喉尺度在微納米級別，難以建立有效驅替系統，這些類別油藏開發仍處于瓶頸期，傳統的提高采收率技術(聚合物驅、三元復合驅等)在推廣應用中面臨油藏適應性及配伍性差等技術難題。有研究表明，向這一類油藏中注入納米流體、表面活性劑及鹽等化學劑進行浸潤調控，使巖石表面逐漸由油濕或混合潤濕向水濕轉變，能大幅度降低殘余油飽和度，提高水驅油效率。浸潤調控驅油過程中，驅油劑與儲層巖石發生水巖反應，多孔介質內存在復雜的滲流-物理-化學相互作用，巖石潤濕性發生動態變化，也決定了油水分布狀態。

毛細管壓力曲線是反映多孔介質中多相流體滲流特征的重要參數，其變化趨勢受巖石潤濕性、流體飽和度等參數影響。一般情況下，巖石潤濕性被認為恒定不變，但實際上它是一個動態變化的參數，它受巖石化學性質、流體組成、與化學劑反應時間、油藏溫度、油藏壓力等因素的綜合影響。如何準確表征微觀潤濕性動態變化，進而準確確定巖心尺度毛細管壓力曲線，對揭示納米流體、表面活性劑、離子匹配水等體系的浸潤調控滲流機理、指導油田開發方案優化設計尤為重要。目前巖心尺度毛細管壓力曲線僅反映了流體飽和度的影響，沒有考慮微觀潤濕動態變化影響。

發明內容

本發明的目的在于提供一種考慮浸潤調控驅油過程中微觀潤濕動態變化影響的毛細管壓力曲線的確定方法。

本發明的目的在于提供一種考慮浸潤調控驅油過程中微觀潤濕動態變化影響的動態毛細管壓力表征模型的確定方法。

為了實現上述目的，本發明提供了如下兩方面的技術方案。

第一方面，本發明提供了一種浸潤調控驅油過程中毛細管壓力曲線的確定方法，其中，該方法包括：

構建毛細管束幾何模型；

分別確定驅替-吸吮流動模擬過程中毛細管束幾何模型內各毛細管初始接觸角和最終接觸角，確定驅替-吸吮流動模擬過程中毛細管束幾何模型內油水界面張力；

構建反映浸潤調控驅油過程中巖石潤濕性變化的接觸角本構模型，用以約束驅替-吸吮流動模擬過程中毛細管束幾何模型內各毛細管接觸角的大??；

基于所述驅替-吸吮流動模擬過程中毛細管束幾何模型內各毛細管初始接觸角和最終接觸角、所述驅替-吸吮流動模擬過程中毛細管束幾何模型內油水界面張力和所述接觸角本構模型，利用毛細管束幾何模型，梯次控制驅替壓差進行多輪次驅替-吸吮流動模擬，獲取得到浸潤調控驅油過程中不同階段的毛細管壓力曲線。

根據第一方面提供的方法，優選地，構建毛細管束幾何模型包括：

獲取目標儲層孔喉分布特征；

構建能夠描述目標儲層孔喉分布特征的毛細管束模型；其中，通過截斷Weibull分布函數表征毛細管束模型中毛細管半徑分布；

更優選地，毛細管束模型為圓柱狀毛細管束模型；