一种非定常流固耦合多相渗流模型构建方法技术

本发明专利技术公开了一种非定常流固耦合多相渗流模型构建方法，包括根据岩心尺度孔隙网络结合非定常流动模型分析流体在孔喉通道中的非定常流动，获得圆形管束中流体轴向速度分布，分别构建非定常单相液体流固耦合渗流数学模型和非定常单相气体流固耦合渗流数学模型；利用非定常单相液体流固耦合渗流数学模型和非定常单相气体流固耦合渗流数学模型，结合孔隙网络模型中混合流体的特性参数构建非混相驱替过程下的流固耦合多相渗流数学模型，将岩心数字化孔隙网络模型与非定常流固耦合多相渗流数值模拟方法结合，进行岩心流固耦合渗流模拟。本发明专利技术可模拟再现室内岩心流动实验过程，实现室内岩心的数字化单相和多相流固耦合渗流模拟分析与测试。流模拟分析与测试。流模拟分析与测试。

【技术实现步骤摘要】
一种非定常流固耦合多相渗流模型构建方法


[0001]本专利技术涉及油气田开发领域，尤其涉及一种非定常流固耦合多相渗流模型构建方法，适用于常规砂岩油气藏，以及致密油气、页岩油气、天然气水合物等非常规油气藏，也适用于CO2地质封存技术。

技术介绍

[0002]石油和天然气是保持国民经济高速发展的重要能源之一，如何合理开采石油和天然气并提高其采收率一直是油气田发发过程中的重要问题。实际地下储层岩石内部孔喉结构复杂，很难通过实验手段厘清流体在其中的渗流规律。许多研究人员利用多孔介质模型来模拟不同类型流体在岩石内部流动，从而找到有利于提高石油采收率的方法。数字岩心技术作为多孔介质模型的一个分支，可以用于石油与天然气行业的地质、地震、测井和开发以及提高采收率等各个领域。数字岩心能有效地保留岩心微观物理特征，能确保岩心可以无限次地被使用，是岩石物理实验数值模拟的重要平台，能定量研究岩心内部各种微观因素(如孔隙连通性、润湿性等)对储层渗流过程的影响，能够计算传统物理实验无法直接测量的物理性质，如油气水三相相对渗透率。鉴于其广泛的应用性，开展数字岩心的研究对提高本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种非定常流固耦合多相渗流模型构建方法，其特征在于，包括：S1，根据岩心尺度孔隙网络结合非定常流动模型分析流体在孔喉通道中的非定常流动，获得圆形管束中流体轴向速度v
r
分布，S2，根据单相液体渗流过程满足的假设条件，采用有限体积法和雷诺运输方程来构建非定常单相液体流固耦合渗流数学模型；S3，根据单相气体渗流过程中的气体的密度ρ
g
和气体压缩系数C
g
，结合雷诺运输方程构建同时满足低压和高压条件的非定常单相气体流固耦合渗流数学模型；S4，利用非定常单相液体流固耦合渗流数学模型和非定常单相气体流固耦合渗流数学模型，结合孔隙网络模型中混合流体的特性参数构建非混相驱替过程下的流固耦合多相渗流数学模型；S5，将岩心数字化孔隙网络模型与非定常流固耦合多相渗流数值模拟方法结合，进行岩心流固耦合渗流模拟。2.根据权利要求1所述的一种非定常流固耦合多相渗流模型构建方法，其特征在于，所述非定常单相液体流固耦合渗流数学模型如下列表达式所示：述非定常单相液体流固耦合渗流数学模型如下列表达式所示：式中，C
t
＝C
ρ
+C
p
，C
t
为综合压缩系数，C
p
为孔隙压缩系数，Pa
‑1；C
ρ
为液体压缩系数，Pa
‑1；Δt为时间步长；q
ij
为管束内流体的体积流量，g
ij
为管束内液体的水力传导率；<p>
ij
为相邻节点i和j之间的平均压力；Δp
ij
为相邻节点i和j之间管束的流体压力差；V
pi0
为节点i在初始时刻的孔隙体积，R
0ij
为初始时刻节点i和j之间孔喉管束的半径；l
ij
为相邻节点i和节点j之间的孔喉长度；n为与控制体中心节点i相连通的节点数；μ为流体粘度。3.根据权利要求1所述的一种非定常流固耦合多相渗流模型构建方法，其特征在于，所述非定常单相气体流固耦合渗流数学模型如下列表达式所示：述非定常单相气体流固耦合渗流数学模型如下列表达式所示：式中，g
gij
为管束中气体流动的水力传导率；μ
g
为气体黏度；p/Zμ
g
为非线性项；p为控制体中心节点处的孔隙流体压力，R
g
为气体常数。4.根据权利要求1所述的一种非定常流固耦合多相渗流模型构建方法，其特征在于，所述流固耦合多相渗流数学模型如下列表达式所示：述流固耦合多相渗流数学模型如下列表达式所示：
C
t
＝C
p
+C
I
S
I
+C
D
S
D
式中，g
ij
为管束内流体的水力传导率，p
cij

【专利技术属性】
技术研发人员：唐雁冰，杨鑫，李闽，赵金洲，
申请(专利权)人：西南石油大学，
类型：发明
国别省市：