提高低渗透油藏采收率的电源设计参数确定方法及装置制造方法及图纸

本申请实施方式公开了一种提高低渗透油藏采收率的电源设计参数确定方法及装置，包括：在外加电场作用下建立缝隙介质油水两相渗流模型；对所述缝隙介质两相渗流模型进行有限元方程推导，获得等效弱积分方程式；利用所述等效弱积分方程式搭建外加电场作用下两相渗流数学仿真模型；对所述外加电场作用下两相渗流数学模型进行求解及分析，确定电源设计参数。

【技术实现步骤摘要】
提高低渗透油藏采收率的电源设计参数确定方法及装置
本申请涉及油气开发
，特别涉及一种提高低渗透油藏采收率的电源设计参数确定方法及装置。
技术介绍
国外许多学者对电场作用下渗流机理进行了探索和实验研究。2005年，KJWittle等利用电压差在油层中建立电场，使其发生电化学变化，从而降低了原油粘度与毛细管阻力提高采收率。2007年，LBHuang等研究了直流电场对多孔介质中单相流体流动速度的影响，结果表明正向电场能明显增加流速。2008年，GMcqueen等探讨了电加热技术对稠油油藏采收率的影响，结论显示提高了原油采收率，降低了生产成本。2009年，Rui等研究发现正电场的应用提高渗流速度，而负电场的应用效果相反，其渗流速度并低于无外加电场。2012年，B.Ghosh等研究发现在单相和两相流体饱和度条件下施加直流电场能够提高砂岩岩心渗透率及增加孔隙通道。2014年，EGhazanfari等研究了外加直流电场在多孔介质内的固液界面现象。2015年，SASaeedi等讲述了几种提高原油采收率的方法，说明了直流电提高采收率的原理及其优点。2015年，Koshy等在研究电极配置与提高储层渗透性和电渗流速的关系的同时降低功耗，减小电流密度。随着油气储量发现难度的加大，油气采收率已备受世界各国的关注，提高采收率技术发展迅速。化学辅助提高采收率技术将成为今后一个时期的主流技术；现代科学技术和工艺技术的进步将继续引领提高采收率技术的变革与发展。国内对低渗透油藏和裂缝介质的研究为EOR技术奠定了基础。通过对世界提高采收率(EOR)技术应用状况的统计分析，中国已成为世界提高采收率技术应用大国，蒸汽吞吐、聚合物驱和复合驱技术应用规模均居世界前列。采用可控电场方法提油田采收率是一项新的技术，为低渗透油藏提高采收率提供了一定的理论基础。在油田开采过程中，电场的存在是必然的。利用电场对油层的电驱动、电化学、电渗透和电加热效应，改善油层的渗流特性和流体的流动特性，以提高原油的采收率，在采油领域是一项新技术。利用可控电场提高采收率较其他方法比起来它的优势在于，无污染、工艺不繁琐、成本较低。而且，电能作为二次能源是很容易得到的，且得到电能的方法也是环保无污染的，利用二次能源提高不可再生一次能源的采收率也是可控电场作用采油的优势。直流电场提高原油采收率技术对储层岩性和渗透率等无严格要求，在油田各个开发阶段都可达到增油降水的效果。由于多数油田已进入高含水和特高含水开采期，主力油层内部剩余油分布零散，注水效果差，新增储量的油层大多数是渗透率低、物性差的薄油层，故如何利用直流电场进行高含水期开采是急需解决的技术问题。
技术实现思路
本申请实施方式的目的是提供一种提高低渗透油藏采收率的电源设计参数确定方法及装置，利用本方案确定电源设计参数，根据确定的电源设计参数构建直流电场，解决利用直流电场进行高含水期开采的技术问题。为实现上述目的，本申请实施方式提供一种提高低渗透油藏采收率的电源设计参数确定方法，包括：在外加电场作用下建立缝隙介质油水两相渗流模型；对所述缝隙介质两相渗流模型进行有限元方程推导，获得等效弱积分方程式；利用所述等效弱积分方程式搭建外加电场作用下两相渗流数学仿真模型；对所述外加电场作用下两相渗流数学模型进行求解及分析，确定电源设计参数。优选地，在外加电场作用下建立缝隙介质油水两相渗流模型的步骤包括：确定外加电场作用下岩石缝隙与流体的基本假定；根据所述外加电场作用下岩石缝隙与流体的基本假定建立外加电场下缝隙介质油水两相渗流数学模型。优选地，利用所述等效弱积分方程式搭建外加电场作用下两相渗流数学仿真模型的步骤包括：根据岩石和缝隙之间的不同性质，获得二维缝隙模型；对所述二维缝隙模型施加边界条件；在施加边界条件的二维缝隙模型进行网格划分，获得外加电场作用下两相渗流数学仿真模型。优选地，对所述外加电场作用下两相渗流数学模型进行求解及分析的步骤包括：在不同缝隙宽度限定下的所述两相渗流数学仿真模型施加不同电位梯度的电场，获得外加直流电场对不同缝隙宽度的两相渗流数学仿真模型的第一模拟结果，并对所述第一模拟结果进行分析，获得外加直流电场大小对不同缝隙宽度限定下的所述两相渗流数学仿真模型中含水饱和度作用的变化趋势；在不同缝隙数量限定下的所述两相渗流数学仿真模型施加不同电位梯度的电场，获得外加直流电场对不同缝隙数量的两相渗流数学仿真模型的第二模拟结果，并对所述第二模拟结果进行分析，获得外加直流电场大小对不同缝隙数量限定下的所述两相渗流数学仿真模型中含水饱和度作用的变化趋势；在不同缝隙网络结构限定下的所述两相渗流数学仿真模型施加不同电位梯度的电场，获得外加直流电场对不同缝隙网络结构的两相渗流数学仿真模型的第三模拟结果，并对所述第三模拟结果进行分析，获得外加直流电场大小对不同缝隙网络结构限定下的所述两相渗流数学仿真模型中含水饱和度作用的变化趋势。优选地，所述等效弱积分方程式包括压力分布等效弱积分方程式和饱和度分布等效弱积分方程式。为实现上述目的，本申请实施方式提供一种提高低渗透油藏采收率的电源设计参数确定装置，包括：第一模型建立单元，用于在外加电场作用下建立缝隙介质油水两相渗流模型；等效弱积分方程式获取单元，用于对所述缝隙介质两相渗流模型进行有限元方程推导，获得等效弱积分方程式；第二模型建立单元，用于利用所述等效弱积分方程式搭建外加电场作用下两相渗流数学仿真模型；电源设计参数确定单元，用于对所述外加电场作用下两相渗流数学模型进行求解及分析，确定电源设计参数。优选地，所述第一模型建立单元包括：基本假定模块，用于确定外加电场作用下岩石缝隙与流体的基本假定；缝隙介质油水两相渗流数学模型获取模块，用于根据所述外加电场作用下岩石缝隙与流体的基本假定建立外加电场下缝隙介质油水两相渗流数学模型。优选地，所述第二模型建立单元包括：二维缝隙模型获取模块，用于根据岩石和缝隙之间的不同性质，获得二维缝隙模型；边界条件施加模块，用于对所述二维缝隙模型施加边界条件；网格划分模块，用于在施加边界条件的二维缝隙模型进行网格划分，获得外加电场作用下两相渗流数学仿真模型。优选地，所述电源设计参数确定单元包括：第一计算分析模块，用于在不同缝隙宽度限定下的所述两相渗流数学仿真模型施加不同电位梯度的电场，获得外加直流电场对不同缝隙宽度的两相渗流数学仿真模型的第一模拟结果，并对所述第一模拟结果进行分析，获得外加直流电场大小对不同缝隙宽度限定下的所述两相渗流数学仿真模型中含水饱和度作用的变化趋势；第二计算分析模块，用于在不同缝隙数量限定下的所述两相渗流数学仿真模型施加不同电位梯度的电场，获得外加直流电场对不同缝隙数量的两相渗流数学仿真模型的第二模拟结果，并对所述第二模拟结果进行分析，获得外加直流电场大小对不同缝隙数量限定下的所述两相渗流数学仿真模型中含水饱和度作用的变化趋势；第三计算分析模块，用于在不同缝隙网络结构限定下的所述两相渗流数学仿真模型施加不同电位梯度的电场，获得外加直流电场对不同缝隙网络结构的两相渗流数学仿真模型的第三模拟结果，并对所述第三模拟结果进行分析，获得外加直流电场大小对不同缝隙网络结构限定下的所述两相渗流数学仿真模型中含水饱和度作用的变化趋势。优选地，所述等效弱积分本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种提高低渗透油藏采收率的电源设计参数确定方法，其特征在于，包括：在外加电场作用下建立缝隙介质油水两相渗流模型；对所述缝隙介质两相渗流模型进行有限元方程推导，获得等效弱积分方程式；利用所述等效弱积分方程式搭建外加电场作用下两相渗流数学仿真模型；对所述外加电场作用下两相渗流数学模型进行求解及分析，确定电源设计参数。

【技术特征摘要】
1.一种提高低渗透油藏采收率的电源设计参数确定方法，其特征在于，包括：在外加电场作用下建立缝隙介质油水两相渗流模型；对所述缝隙介质两相渗流模型进行有限元方程推导，获得等效弱积分方程式；利用所述等效弱积分方程式搭建外加电场作用下两相渗流数学仿真模型；对所述外加电场作用下两相渗流数学模型进行求解及分析，确定电源设计参数。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在外加电场作用下建立缝隙介质油水两相渗流模型的步骤包括：确定外加电场作用下岩石缝隙与流体的基本假定；根据所述外加电场作用下岩石缝隙与流体的基本假定建立外加电场下缝隙介质油水两相渗流数学模型。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，利用所述等效弱积分方程式搭建外加电场作用下两相渗流数学仿真模型的步骤包括：根据岩石和缝隙之间的不同性质，获得二维缝隙模型；对所述二维缝隙模型施加边界条件；在施加边界条件的二维缝隙模型进行网格划分，获得外加电场作用下两相渗流数学仿真模型。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述外加电场作用下两相渗流数学模型进行求解及分析的步骤包括：在不同缝隙宽度限定下的所述两相渗流数学仿真模型施加不同电位梯度的电场，获得外加直流电场对不同缝隙宽度的两相渗流数学仿真模型的第一模拟结果，并对所述第一模拟结果进行分析，获得外加直流电场大小对不同缝隙宽度限定下的所述两相渗流数学仿真模型中含水饱和度作用的变化趋势；在不同缝隙数量限定下的所述两相渗流数学仿真模型施加不同电位梯度的电场，获得外加直流电场对不同缝隙数量的两相渗流数学仿真模型的第二模拟结果，并对所述第二模拟结果进行分析，获得外加直流电场大小对不同缝隙数量限定下的所述两相渗流数学仿真模型中含水饱和度作用的变化趋势；在不同缝隙网络结构限定下的所述两相渗流数学仿真模型施加不同电位梯度的电场，获得外加直流电场对不同缝隙网络结构的两相渗流数学仿真模型的第三模拟结果，并对所述第三模拟结果进行分析，获得外加直流电场大小对不同缝隙网络结构限定下的所述两相渗流数学仿真模型中含水饱和度作用的变化趋势。5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述等效弱积分方程式包括压力分布等效弱积分方程式和饱和度分布等效弱积分方程式。6.一种提高低渗透油藏采收率的电源设计参数确定装置，其特征在于，包括：第一模型建立单元，用于在外加电场作用下建立缝隙介质油水两相渗流模型；等效弱积分方程式获取单元，用于对所述缝隙介质两相渗流模型进行有限元方程推导，获得等效弱积分方程式；第二模型建立单元，用于利用所述等效弱积分方程式搭建外加电场作用下...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐建军，张连伟，黄琳，许爱华，李宏玉，吴景春，闫丽梅，
申请(专利权)人：中国石油天然气股份有限公司，东北石油大学，
类型：发明
国别省市：北京,11