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申请/专利权人：陕西延长石油(集团)有限责任公司

摘要：本发明属于油气田开发技术领域，涉及一种低渗透油藏相对渗透率预测方法。利用逾渗阈值理论，结合低渗透油藏恒速压汞试验结果，以考虑固液分子力作用的微观运动方程为基础，建立垂向上考虑重力影响的三维孔隙喉道网络分布模型，联立大型线性方程组，求解孔隙节点压力，计算出油水相对渗透率。该方法相对于传统的岩心驱替实验，考虑了微尺度效应和重力的影响，能够更真实反映储层内流体的运动规律，还可以根据低渗透储层孔喉特征，快速准确的计算出油水相对渗透率，预测结果与试验结果拟合精度高，具有较高的可靠性，节约了实验成本，并节省了驱替实验耗时费力的缺点。

主权项：1.一种低渗透油藏相对渗透率预测方法，其特征在于：方法如下：步骤1：建立考虑管壁与流体分子力作用下的微圆管流动模型，对传统的泊肃叶定律运动方程进行修正： 式中：Q为流体流量，单位m3s：ε为分子力引起的管径缩小系数，取值范围在0.01～0.5之间；R为喉道半径，单位m；μl0为流体初始粘度，Pa·s；p为压力，Pa；步骤2：利用上述修正后的泊肃叶定律运动方程，建立低渗透油藏孔隙喉道流动数学模型；假定流体是不压缩的，相邻两个孔隙i和j中心之间距离为L，孔隙相连喉道半径为rh,ij；一若孔喉之间为单相流时，孔隙i流入孔隙j满足修正后的微观运动方程，设孔喉之间导流系数为Gij，则表示为： 式中：Gij为孔隙i与孔隙j之间的导流系数，m3Pa·s；μ为单相流时的流体粘度，Pa·s；L为孔隙i和孔隙j中心之间的距离，m；二若孔喉之间为油水两相流时，相邻孔隙i和j满足修正后的微观运动方程，修正后的微观运动方程中的粘度表示为： 式中：为油水两相流时的流体粘度，Pa·s；μo为油相粘度，Pa·s；μw为油相粘度，Pa·s；soi为位于孔隙i的含油饱和度，无量纲；soj为位于孔隙j的含油饱和度，无量纲；孔喉之间发生油水两相流时，即孔隙i被驱替相充满，连接孔隙i和孔隙j的喉道存在油水两相界面，需考虑毛管力的影响，若孔隙i和孔隙j对应的孔隙压力差与毛管力的关系只在水平方向发生流动，则忽略重力影响，则通过孔隙i流入孔隙j的流量qij水平表示为： 式中：qij水平为通过孔隙i流入孔隙j的流量，m3s；pi为孔隙i的压力，Pa；pj为孔隙j的压力，Pa；pc,ij为孔隙i与孔隙j之间的毛管力，单位Pa；若只在垂直方向发生流动，需要考虑重力的影响，则通过孔隙i流入孔隙j的流量qij垂直表示为： 式中：g为重力加速度，ms2；步骤3：利用低渗透油藏恒速压汞实验结果，获得储层孔隙半径和喉道半径分布特征拟合分布函数；步骤4：根据孔喉分布函数生成建立三维m×n×l孔隙网络模型；考虑重力影响，孔隙之间由喉道相连，喉道充满油相和水相，水相孔隙周围由油润湿的喉道包裹，形成束缚水；假设流体不能压缩，水驱过程中对于任意的孔隙i,j,k，流入与流出的流量相等，即应该满足：∑qijk＝0；由公式5知： 式中：pi,j,k为孔隙i,j,k压力，Pa；pi,j-1,k为孔隙i,j-1,k压力，Pa；pc,i,j-1,k为孔隙i,j-1,k与孔隙i,j,k之间的毛管力，Pa；为孔隙i,j-1,k与孔隙i,j,k之间的导流系数，m3Pa·s；pi,j+1,k为孔隙i,j+1,k压力，Pa；pc,i,j,k为孔隙i,j,k与孔隙i,j+1,k之间的毛管力，Pa；为孔隙i,j,k与孔隙i,j+1,k之间的导流系数，m3Pa·s；pi-1,j,k为孔隙i-1,j,k压力，Pa；pc,i-1,j,k为孔隙i-1,j,k与孔隙i,j,k之间的毛管力，Pa； 为孔隙i-1,j,k与孔隙i,j,k之间的导流系数，m3Pa·s；pi+1,j,k为孔隙i+1,j,k压力，Pa；pc,i,j,k为孔隙i,j,k与孔隙i+1,j,k之间的毛管力，Pa；为孔隙i,j,k与孔隙i+1,j,k之间的导流系数，m3Pa·s；pi,j,k-1为孔隙i,j,k-1压力，Pa；pc,i,j,k-1为孔隙i,j,k-1与孔隙i,j,k之间的毛管力，Pa；Li,j,k-1为孔隙i,j,k-1与孔隙i,j,k之间连接喉道的长度，m；为孔隙i,j,k-1与孔隙i,j,k之间的导流系数，m3Pa·s；pi,j,k+1为孔隙i,j,k+1压力，Pa；为孔隙i,j,k与孔隙i,j,k+1之间的导流系数，单位m3Pa·s；Li,j,k为孔隙i,j,k与孔隙i,j,k+1之间连接喉道的长度，m；步骤5：根据逾渗阈值理论，计算网络模型的不同时刻的压力场；假设模型入口边界压力和出口边界压力已知，水驱油时，经过第一个时间步tmin，网络模型中有一个孔隙会被驱替相充满，低渗透油藏孔隙喉道流动数学模型内流动阻力发生变化，使得低渗透油藏孔隙喉道流动网络模型的压力系统产生一个瞬时响应，网络模型的压力场发生变化，此时通过联立需要求解压力的孔隙，得大型线性方程组，此方程组用矩阵形式表示为：Αp＝b7式中：A为一个行列数为m×n-2×l的大型稀疏矩阵；b为常数；通过公式7和公式1计算在时间步tmin时刻内网络模型饱和度场变化，孔隙中水相饱和度随着时间步tmin变化，任意一个孔隙i,j,k在第n+1个时间步的水相饱和度表示为： 式中为第n+1个时间步驱替时孔隙i,j,k的含水饱和度；为第n个时间步驱替时孔隙i,j,k的含水饱和度；为第n个时间步驱替时孔隙i,j,k流入的水相流量，m3·s-1；为第n个时间步，s；Vi,j,k为孔隙i的体积，m3；孔隙半径为rp,ijk，m；低渗透油藏孔隙喉道流动数学模型的时间步不是一个常量，每经过一个时间步只有一个孔隙被驱替相填满，最先被填满的孔隙所需要的时间就是tmin，第n+1个时间步的计算公式表示为： 式中：为第n+1个时间步，s； 为第n个时间步驱替时孔隙i的含油饱和度；步骤6：通过公式7求解孔隙压力后，代入公式1求得出口端孔隙水相流量Qw及油相流量Qo，再根据如下公式求解水相相对渗透率Krw及油相相对渗透率Kro，具体表示为：水相相对渗透率Krw： 油相相对渗透率Kro： 式中：Krw为水相相对渗透率，无量纲；Kro为油相相对渗透率，无量纲；Qw为孔隙水相流量，m3s；Qo为孔隙油相流量，m3s；qw,i,j,k为m×n×l三维孔隙网络模型出口端孔隙节点水相流量，单位m3s；qo,i,j,k为m×n×l三维孔隙网络模型出口端孔隙节点油相流量，单位m3s；步骤7：重复步骤5及步骤6，继续求解下一个被填充满孔隙时刻的压力场和饱和度场变化，进而求解油水相对渗透率，以此类推，最后得到完整的相渗曲线。

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