【技术实现步骤摘要】
固相悬浮物在油气储集层孔隙中通过能力的数值模拟方法
本专利技术涉及油田开发
,特别是涉及到固相悬浮物在油气储集层孔隙中通过能力的数值模拟方法。
技术介绍
注入水中的固相悬浮物对油气储集层中的孔隙和喉道的堵塞作用石油一定规律的,通过仔细研究这些堵塞现象发生的条件可以指导油层保护工作。例如,国外学者Barkman和Dawidson在研究泥浆滤饼时提出了著名的三分之一到七分之一定律。也就是说,当固相悬浮物粒径大于岩心喉道直径的三分之一时,注入水中的固相悬浮物无法进入油层,而只能够在地层外表面形成滤饼,对地层断面有一定的堵塞作用;当注入水中的固相悬浮物粒径小于岩心喉道直径的七分之一时,固相悬浮物不会堵塞地层;当注入水中固相悬浮物粒径大于岩心喉道直径三分之一小于岩心喉道直径的七分之一时,注入水中的固相悬浮物将会对地层造成严重的伤害,造成地层孔隙被堵塞,地层渗透性下降。在此之后,又有其他学者通过实验的手段得出了三分之一到十分之一和三分之一到十四分之一等注入水中固相悬浮物和地城喉道直径的配伍原则。但是通过室内实验的手段获得注入水中固相悬浮物粒径与油气储集层孔隙半径匹配关系的方法较为繁琐,并且在某些情况下不具备开展室内试验的必要条件。为此我们专利技术了一种新的固相悬浮物在油气储集层孔隙中通过能力的数值模拟方法,解决了以上技术问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种固相悬浮物在油气储集层孔隙中通过能力的数值模拟方法。本专利技术的目的可通过如下技术措施来实现:固相悬浮物在油气储集层孔隙中 ...
【技术保护点】
1.固相悬浮物在油气储集层孔隙中通过能力的数值模拟方法,其特征在于,该固相悬浮物在油气储集层孔隙中通过能力的数值模拟方法包括:/n步骤1,根据研究需要确定油气储集层孔隙数值模拟研究对象,建立边界参数;/n步骤2,根据研究对象边界参数,建立油气储集层孔隙模拟模型;/n步骤3,以步骤2中得到的基础模型为依据,确定孔隙中流体参数,采用计算流体力学方法模拟油气储集层中的流体;/n步骤4,将步骤2中得到的模拟模型为基础,确定孔隙中颗粒参数,采用离散元方法计算油气储集层中的固体悬浮物;/n步骤5,将步骤3和步骤4耦合模拟固相悬浮物在油气储集层孔隙中通过能力。/n
【技术特征摘要】
1.固相悬浮物在油气储集层孔隙中通过能力的数值模拟方法,其特征在于,该固相悬浮物在油气储集层孔隙中通过能力的数值模拟方法包括:
步骤1,根据研究需要确定油气储集层孔隙数值模拟研究对象,建立边界参数;
步骤2,根据研究对象边界参数,建立油气储集层孔隙模拟模型;
步骤3,以步骤2中得到的基础模型为依据,确定孔隙中流体参数,采用计算流体力学方法模拟油气储集层中的流体;
步骤4,将步骤2中得到的模拟模型为基础,确定孔隙中颗粒参数,采用离散元方法计算油气储集层中的固体悬浮物;
步骤5,将步骤3和步骤4耦合模拟固相悬浮物在油气储集层孔隙中通过能力。
2.根据权利要求1所述的固相悬浮物在油气储集层孔隙中通过能力的数值模拟方法,其特征在于,步骤1还包括,根据地质情况,形成不同粒径-喉道比数据信息。
3.根据权利要求1所述的固相悬浮物在油气储集层孔隙中通过能力的数值模拟方法,其特征在于,在步骤2中,通过离散迭代优化计算步长,在收缩处喉道部分减小运算步长。
4.根据权利要求1所述的固相悬浮物在油气储集层孔隙中通过能力的数值模拟方法,其特征在于,在步骤3中,通过步骤2中获得的计算模型,确定流体计算类型:瞬态计算以及重力加速度数值;选择流体粘度相关值;确定流体属性包括粘度、密度。
5.根据权利要求1所述的固相悬浮物在油气储集层孔隙中通过能力的数值模拟方法,其特征在于,在步骤4中,选择合适的固体悬浮物参数:颗粒密度、粒径、浓度、泊松比以及颗粒间相互作用力。
6.根据权利要求1所述的固相悬浮物在油气储集层孔隙中通过能力的数值模拟方法,其特征在于,在步骤4中,由于孔喉中受到固相悬浮物的影响,采用修正后的纳维叶-斯托克斯方程进行计算,分别给出连续性方程和动能方程:
其中,ρf为流体密度,kg/m3;t为时间,s;α,为流体相所占体积分数,无因次;v,为流体速度,m/s;μ,为流体粘度,mPa·s;为流体压力降,Pa;fb为流体所受体积力,N。
7.根据权利要求6所述的固相悬浮物在油气储集层孔隙中通过能力的数值模拟方法,其特征在于,在步骤4中,通过离散元方法对单颗粒的运移进行跟踪计算,并且对颗粒之间相互作用进行模拟;通过积分牛顿第二运动定律,分别跟踪每个粒子在系统中的自由运动期间的速...
【专利技术属性】
技术研发人员:张江,张秀生,张丁涌,田相雷,冯庆伟,万惠平,游龙潭,周杨,张伟,魏新宇,
申请(专利权)人:中国石油化工股份有限公司,中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司现河采油厂,
类型:发明
国别省市:山东;37
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