【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及油气田开发领域，特别是涉及一种考虑混相特征的孔隙尺度油气水三相数值模拟方法及介质。
技术介绍
1、注气是提高油藏采收率的重要手段。当气体进入油藏储层后，油藏内流体变为油气水三相，而且注入的co2、烃气等气体还会与地层原油发生混相，由此导致储层内油气水三相的流动规律异常复杂。准确掌握孔隙尺度上油气水三相的流动规律对揭示注气提高采收率机理、指导注采方案优化设计具有重要意义。
2、格子boltzmann模型常被用于孔隙尺度上的多相流动模拟。目前常用的多相格子boltzmann模型包括颜色梯度模型、伪势模型、相场模型和自由能模型，其中应用最广泛的模型是颜色梯度模型和伪势模型。虽然伪势模型易于编程，但它在进行多相模拟时相界面处易于出现伪流，即在相界面处产生漩涡状的非物理速度，它的存在会造成数值模拟过程不稳定（伪流很大时会造成数值发散），同时由于伪流不能轻易地从真实流速中分辨出来，因此它也会影响流动模拟的准确性。此外，伪势模型中尺寸较小的液滴不能稳定的存在于多相系统中，因为它会随着模拟的进行逐渐溶于其它相中，与实际物理过程存在差异，因此不适用于油气水三相流动模拟。但颜色梯度模型具有伪速度低、大黏度比条件下求解稳定和相间界面张力易于调节等优点，因此已被用于开展孔隙尺度三相流动模拟。
3、传统的三相颜色格子boltzmann模型虽然已被用于孔隙尺度油气水流动模拟，但对于水驱后气驱模拟仍存在以下问题：各相间相互独立，不能考虑油气间的混相过程；不能反映油气混相后油相黏度和油气间界面张力的改变；不能准确考虑储层润
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种考虑混相特征的孔隙尺度油气水三相数值模拟方法及介质，以多相颜色梯度格子boltzmann模型为主体，耦合反应传质模型、混相机理模型和接触线模型实现了考虑混相特征的油气水三相微观数值模拟，能够准确描述孔隙尺度油气水三相的流动规律和分布特征。
2、为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
3、一种考虑混相特征的孔隙尺度油气水三相数值模拟方法，其特征在于，包括：
4、根据岩心样品的孔隙图像确定计算域内的固体区域和流体区域，对流体区域内油气水各相的密度和速度进行初始化，并构建岩心样品对应的三相颜色格子boltzmann模型；其中，所述固体区域对应所述三相颜色格子boltzmann模型中的固定网格单元，所述流体区域对应所述改进三相颜色格子boltzmann模型中的流动网格单元；
5、基于三相颜色格子boltzmann模型进行流体流动模拟，得到三相宏观量；
6、基于三相颜色格子boltzmann模型的固体边界点位置和对应的法线向量应用接触线模型修正固体边界格子点的密度分数；
7、利用改进的反应传质模型基于所述三相宏观量模拟油相区域内油气混相过程得到油相内不同位置处的溶解气浓度；所述改进的反应传质模型是在传统的反应传质模型中引入限域函数和反应源项；所述限域函数用于控制传质过程仅发生在油相区域内；所述反应源项用于在油气相界面处生成对应的溶解气浓度场；
8、利用混相机理模型根据油相内不同位置处的溶解气浓度得到修正后的油相黏度和修正后的油气相间界面张力，以修正所述三相颜色格子boltzmann模型中碰撞算子内用于设定油相黏度的松弛时间和修正扰动算子内的油气相间界面张力；
9、返回步骤“基于三相颜色格子boltzmann模型进行流体流动模拟，得到三相宏观量”，直至达到预设的模拟结束条件，输出最终的三相宏观量以得出最终的三相分布情况。
10、一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现所述的考虑混相特征的孔隙尺度油气水三相数值模拟方法。
11、根据本专利技术提供的具体实施例，本专利技术公开了以下技术效果：
12、本专利技术提供一种考虑混相特征的孔隙尺度油气水三相数值模拟方法及介质，在传统的三相颜色格子boltzmann模型的基础上耦合接触线模型、反应传质模型以及混相机理模型；利用接触线模型基于三相颜色格子boltzmann模型提供的固体边界格子附近的流体密度分数，结合通过固体边界格子点位置计算得到的法线向量，修正固体边界格子点处的密度分数；利用反应传质模型基于传统的三相颜色格子boltzmann模型输出的三相宏观量模拟油气混相过程得到油相内不同位置处的溶解气浓度；利用混相机理模型根据反应传质模型输出的所述油相内的溶解气浓度，得到计算域内不同位置处的油相黏度的修正值和油气相间的界面张力修正值，以修正传统的三相颜色格子boltzmann模型中碰撞算子内用于设定油相黏度的松弛时间和扰动算子的油气相间界面张力，从而改进了三相颜色格子boltzmann模型进行岩心样品孔隙内的三相流动模拟，得到更加准确的三相微观分布情况。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种考虑混相特征的孔隙尺度油气水三相数值模拟方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的考虑混相特征的孔隙尺度油气水三相数值模拟方法，其特征在于，所述三相颜色格子Boltzmann模型的第k相的演化方程表示为：
3.根据权利要求2所述的考虑混相特征的孔隙尺度油气水三相数值模拟方法，其特征在于，基于三相颜色格子Boltzmann模型的固体边界点位置和对应的法线向量应用接触线模型修正固体边界格子点的密度分数，具体包括：
4.根据权利要求3所述的考虑混相特征的孔隙尺度油气水三相数值模拟方法，其特征在于，确定不同固体边界格子点处的接触线角度所依据的计算表达式为：
5.根据权利要求3所述的考虑混相特征的孔隙尺度油气水三相数值模拟方法，其特征在于，根据所述单位法线向量和所述接触线角度，结合固体边界格子处的流体的密度分数计算固体边界格子点的密度分数修正值，具体包括：
6.根据权利要求4所述的考虑混相特征的孔隙尺度油气水三相数值模拟方法，其特征在于，每一个固体边界格子点处的单位法线向量的计算表达式为：
7.根据权利
8.根据权利要求2所述的考虑混相特征的孔隙尺度油气水三相数值模拟方法，其特征在于，所述修正后的油相黏度的表达式为：
9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-8中任一项所述的考虑混相特征的孔隙尺度油气水三相数值模拟方法。
...【技术特征摘要】
1.一种考虑混相特征的孔隙尺度油气水三相数值模拟方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的考虑混相特征的孔隙尺度油气水三相数值模拟方法，其特征在于，所述三相颜色格子boltzmann模型的第k相的演化方程表示为：
3.根据权利要求2所述的考虑混相特征的孔隙尺度油气水三相数值模拟方法，其特征在于，基于三相颜色格子boltzmann模型的固体边界点位置和对应的法线向量应用接触线模型修正固体边界格子点的密度分数，具体包括：
4.根据权利要求3所述的考虑混相特征的孔隙尺度油气水三相数值模拟方法，其特征在于，确定不同固体边界格子点处的接触线角度所依据的计算表达式为：
5.根据权利要求3所述的考虑混相特征的孔隙尺度油气水三相数值模拟方法，其特征在于，根据所述单位法...
【专利技术属性】
技术研发人员：王森，陈李杨，钱明达，冯其红，杨堂琦，张玉龙，张纪远，
申请(专利权)人：中国石油大学华东，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。