一种表征水合物藏渗流能力的方法及装置制造方法及图纸

本申请提供一种表征水合物藏渗流能力的方法及装置，该方法包括如下步骤：获取水合物藏的水合物饱和度、储层颗粒的平均直径、储层颗粒数量，以及原始含水饱和度。按照预定规则获得第一模型的预测含水饱和度、第二模型的预测含水饱和度、第三模型的预测含水饱和度，以及第四模型的预测含水饱和度。将原始含水饱和度分别与第一模型的预测含水饱和度、第二模型的预测含水饱和度、第三模型的预测含水饱和度、以及第四模型的预测含水饱和度拟合，获得第一相关系数、第二相关系数、第三相关系数，以及第四相关系数。根据第一相关系数、第二相关系数、第三相关系数、以及第四相关系数，按照第五预定规则判断储层颗粒运移对渗流的影响。

【技术实现步骤摘要】
一种表征水合物藏渗流能力的方法及装置
本申请属于石油开采
，具体涉及一种表征水合物藏渗流能力的方法及装置。
技术介绍
关于表征水合物藏渗流能力，于明豪在现有数学模型基础上，建立了甲烷水合物在多孔介质中降压分解产气的一维数学模型，该数学模型考虑了水合物降压开采过程中冰相的生成。该研究利用有限差分法对模型进行处理，得到冰的生成对于压力、温度、渗透率、累积产气量、瞬时产气量等参数的相互影响规律。但此模型没有考虑水合物分解过程中，水合物储层内部胶结性变差导致骨架上颗粒脱落造成的沉积和堵塞问题。刘丽强等人基于国际上较为先进的TH模型水合物数值模型，以南海神狐海域为研究对象，模拟水合物竖井降压开采过程，研究水合物藏在开采过程中的气体运移及气、水产量的规律。该模型主要考虑了水合物降压分解过程中产气量、产气速率，但是忽略了开采过程中出砂问题，出砂现象可能导致整体开采过程无法按照预期进行，从而达不到理想的产气速率和产气量。车雯通过建立三维立方体孔隙网络模型，比较了水合物生成于孔隙中心或壁面两种不同情况时气、水两相相对渗透率的变化，及水合物饱和度、孔径分布对水合物相平衡的影响。但该研究没有考虑水合物分解过程中储层内存在的颗粒运移是否会对结果产生影响。李传辉等人用核磁共振测量岩芯，通过进一步分析得到水合物对地层孔隙度、孔隙迂曲度、孔隙喉道堵塞的影响最终会影响地层渗透率。同时利用增田下降模型建立了相对渗透率与含水合物饱和度的经验公式(适用于南海神狐海域)。该研究只是证明了水合物颗粒由于会堵塞孔隙和喉道导致对地层渗透率造成影响，但并未建立颗粒与渗透率之间的数学模型。巴尔霍夫等人利用粒子追踪方法开发了具有物理代表性的3D孔隙网络模型，用来模拟多分散粒子系统中的粒子保留和渗透性损害。该模型包括液压阻力，重力，静电力和范德华力以及布朗运动的影响，同时结合表面粗糙度和颗粒-表面相互作用来确定颗粒的附着和脱离。该模型对颗粒运移的过程进行了详细研究，但是是颗粒在单相流中运动，没有考虑多孔介质中同时存在气体的情况。李彦龙等人专利技术了海洋天然气水合物分解区砂粒微观运移过程室内试验方法及装置，用来测量水合物降压开采诱发砂粒运移过程中砂粒级配的变化情况和评价砂粒微观运移过程对近井地层附加表皮的影响程度。该方法对目前已有的关于水合物储层出砂规律的数值模型提供实际室内数据的验证和支持，但是是基于气、水两相一维渗流过程的实验方法，并没有相应的模拟方法。因此，目前需要建立水合物藏中水合物饱和度、含水饱和度与颗粒运移相关变量的函数关系的数学模型，以表征水合物藏渗流能力。
技术实现思路
为了克服现有技术的上述缺陷，本专利技术所要解决的技术问题是提供一种表征水合物藏渗流能力的方法及装置，其能预测不同水合物饱和度下的出砂状况及储层的渗流能力。本专利技术的具体技术方案是：本专利技术提供一种表征水合物藏渗流能力的方法，包括如下步骤：获取水合物藏的水合物饱和度、储层颗粒的平均直径、储层颗粒数量，以及原始含水饱和度；根据水合物藏的水合物饱和度、储层颗粒的平均直径、储层颗粒数量，按照第一预定规则获得第一模型的预测含水饱和度，按照第二预定规则获得第二模型的预测含水饱和度，按照第三预定规则获得第三模型的预测含水饱和度，以及按照第四预定规则获得第四模型的预测含水饱和度；将原始含水饱和度与第一模型的预测含水饱和度拟合，获得第一相关系数，将原始含水饱和度与第二模型的预测含水饱和度拟合，获得第二相关系数，将原始含水饱和度与第三模型的预测含水饱和度拟合，获得第三相关系数，将原始含水饱和度与第四模型的预测含水饱和度拟合，获得第四相关系数；根据第一相关系数、第二相关系数、第三相关系数、以及第四相关系数，按照第五预定规则判断储层颗粒运移对渗流的影响。在一个优选的实施方式中，所述第一预定规则为按照以下公式计算得到第一模型的预测含水饱和度：其中，y1i表示为第一模型的第i个预测含水饱和度；Si表示为第i个水合物饱和度；di表示为第i个储层颗粒的平均直径，单位：米；ni表示为第i个储层颗粒数量，单位：个；i取1至m中的正整数；m表示为原始含水饱和度的数量。在一个优选的实施方式中，所述第二预定规则为按照以下公式计算得到第二模型的预测含水饱和度：其中，y2i表示为第二模型的第i个预测含水饱和度；Si表示为第i个水合物饱和度；di表示为第i个储层颗粒的平均直径，单位：米；ni表示为第i个储层颗粒数量，单位：个；i取1至m中的正整数；m表示为原始含水饱和度的数量。在一个优选的实施方式中，所述第三预定规则为按照以下公式计算得到第三模型的预测含水饱和度：其中，y3i表示为第三模型的第i个预测含水饱和度；Si表示为第i个水合物饱和度；di表示为第i个储层颗粒的平均直径，单位：米；ni表示为第i个储层颗粒数量，单位：个；i取1至m中的正整数；m表示为原始含水饱和度的数量。在一个优选的实施方式中，所述第四预定规则为按照以下公式计算得到第四模型的预测含水饱和度：其中，y4i表示为第四模型的第i个预测含水饱和度；Si表示为第i个水合物饱和度；di表示为第i个储层颗粒的平均直径，单位：米；ni表示为第i个储层颗粒数量，单位：个；i取1至m中的正整数；m表示为原始含水饱和度的数量。在一个优选的实施方式中，所述第五预定规则为：比较第一相关系数、第二相关系数、第三相关系数、以及第四相关系数，越接近1，则储层颗粒的存在对于储层渗流能力的影响越接近实际情况。在一个优选的实施方式中，所述第一相关系数为按照以下公式对原始含水饱和度与第一模型的预测含水饱和度进行拟合：所述第二相关系数为按照以下公式对原始含水饱和度与第二模型的预测含水饱和度进行拟合：所述第三相关系数为按照以下公式对原始含水饱和度与第三模型的预测含水饱和度进行拟合：所述第四相关系数为按照以下公式对原始含水饱和度与第四模型的预测含水饱和度进行拟合：其中，Q1表示为第一相关系数，Q2表示为第二相关系数，Q3表示为第三相关系数，Q4表示为第四相关系数；E1i表示为第一模型的第i个第一统计参数，E2i表示为第二模型的第i个第一统计参数，E3i表示为第三模型的第i个第一统计参数，E4i表示为第四模型的第i个第一统计参数；Ti表示为第i个第二统计参数；i取1至m中的正整数；m表示为原始含水饱和度的数量。在一个优选的实施方式中，按照以下公式计算第j模型的第i个第一统计参数Eji和第i个第二统计参数Ti：Eji＝(yi原-yji)2；其中，Eji表示为第j模型的第i个第一统计参数，j取1至4中的正整数；yi原表示为第i个原始含水饱和度；yji表示为第j模型的第i个预测含水饱和度。另外，本专利技术还提供一种表征水合物藏渗流能力的装置，包括：获取模块，被配置为获取水合物藏的水合物饱和度、储层颗粒的平均直径、储层颗粒数量本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种表征水合物藏渗流能力的方法，其特征在于，包括如下步骤：/n获取水合物藏的水合物饱和度、储层颗粒的平均直径、储层颗粒数量，以及原始含水饱和度；/n根据水合物藏的水合物饱和度、储层颗粒的平均直径、储层颗粒数量，按照第一预定规则获得第一模型的预测含水饱和度，按照第二预定规则获得第二模型的预测含水饱和度，按照第三预定规则获得第三模型的预测含水饱和度，以及按照第四预定规则获得第四模型的预测含水饱和度；/n将原始含水饱和度与第一模型的预测含水饱和度拟合，获得第一相关系数，将原始含水饱和度与第二模型的预测含水饱和度拟合，获得第二相关系数，将原始含水饱和度与第三模型的预测含水饱和度拟合，获得第三相关系数，将原始含水饱和度与第四模型的预测含水饱和度拟合，获得第四相关系数；/n根据第一相关系数、第二相关系数、第三相关系数、以及第四相关系数，按照第五预定规则判断储层颗粒运移对渗流的影响。/n

【技术特征摘要】
1.一种表征水合物藏渗流能力的方法，其特征在于，包括如下步骤：
获取水合物藏的水合物饱和度、储层颗粒的平均直径、储层颗粒数量，以及原始含水饱和度；
根据水合物藏的水合物饱和度、储层颗粒的平均直径、储层颗粒数量，按照第一预定规则获得第一模型的预测含水饱和度，按照第二预定规则获得第二模型的预测含水饱和度，按照第三预定规则获得第三模型的预测含水饱和度，以及按照第四预定规则获得第四模型的预测含水饱和度；
将原始含水饱和度与第一模型的预测含水饱和度拟合，获得第一相关系数，将原始含水饱和度与第二模型的预测含水饱和度拟合，获得第二相关系数，将原始含水饱和度与第三模型的预测含水饱和度拟合，获得第三相关系数，将原始含水饱和度与第四模型的预测含水饱和度拟合，获得第四相关系数；
根据第一相关系数、第二相关系数、第三相关系数、以及第四相关系数，按照第五预定规则判断储层颗粒运移对渗流的影响。


2.根据权利要求1所述的表征水合物藏渗流能力的方法，其特征在于，所述第一预定规则为按照以下公式计算得到第一模型的预测含水饱和度：



其中，y1i表示为第一模型的第i个预测含水饱和度；Si表示为第i个水合物饱和度；di表示为第i个储层颗粒的平均直径，单位：米；ni表示为第i个储层颗粒数量，单位：个；i取1至m中的正整数；m表示为原始含水饱和度的数量。


3.根据权利要求1所述的表征水合物藏渗流能力的方法，其特征在于，所述第二预定规则为按照以下公式计算得到第二模型的预测含水饱和度：



其中，y2i表示为第二模型的第i个预测含水饱和度；Si表示为第i个水合物饱和度；di表示为第i个储层颗粒的平均直径，单位：米；ni表示为第i个储层颗粒数量，单位：个；i取1至m中的正整数；m表示为原始含水饱和度的数量。


4.根据权利要求1所述的表征水合物藏渗流能力的方法，其特征在于，所述第三预定规则为按照以下公式计算得到第三模型的预测含水饱和度：



其中，y3i表示为第三模型的第i个预测含水饱和度；Si表示为第i个水合物饱和度；di表示为第i个储层颗粒的平均直径，单位：米；ni表示为第i个储层颗粒数量，单位：个；i取1至m中的正整数；m表示为原始含水饱和度的数量。


5.根据权利要求1所述的表征水合物藏渗流能力的方法，其特征在于，所述第四预定规则为按照以下公式计算得到第四模型的预测含水饱和度：



其中，y4i表示为第四模型的第i个预测含水饱和度；Si表示为第i个水合物饱和度；di表示为第i个储层颗粒的平均直径，单位：米；ni表示为第i个储层颗粒数量，单位：个；i取1至m中的正整数；m表示为原始含水饱和度的数量。


6.根据权利要求1所述的表征水合物藏渗流能力的方法，其特征在于，所述第五预定规则为：...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨永飞，王煜舒，于晓聪，姚军，王珂，李英文，王子杰，张凯，孙海，张磊，宋文辉，
申请(专利权)人：中国石油大学华东，中国地质大学武汉，
类型：发明
国别省市：山东;37