(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111647199.3 (22)申请日 2021.12.2 9 (71)申请人 青岛石大恒瑞 石油新技术开发有限 公司 地址 266580 山东省青岛市黄岛区井冈山 路157号北办公单 元20层20 02户 (72)发明人 姜宇　陈秀华　 (74)专利代理 机构 青岛润集专利代理事务所 (普通合伙) 37327 专利代理师 张云花 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06F 111/10(2020.01) G06F 119/02(2020.01) (54)发明名称 一种基于毛管数的气藏数值模拟方法 (57)摘要 本发明公开了一种基于束缚流体发生流动 的毛管数气藏数值模拟方法,具有严格的物理背 景描述， 涉及气藏数值模拟技术领域， 包括： 基本 参数输入； 相对渗透率曲线归一化处理； 对实验 数据进行拟合， 建立束缚水饱和度与毛管数或对 数毛管数的关系表格或数学模型； 计算每个网格 的气体运移速度， 计算每个网格的合成毛管数， 并依据每个网格毛管数的数值， 对每个网格的相 渗曲线中束缚水饱和度的端点值进行修正， 基于 归一化相渗曲线在每个网格中形成新的相渗曲 线； 进行矩阵构建及迭代计算。 本发明选取毛管 数或对数毛管数来表征驱替强度， 建立束缚水饱 和度随毛管数或对数毛管数的变化模 型， 实现了 对储层束缚水饱和度随驱替速度变化这一物理 现象的表征， 并且提高了这类出水气藏储层数值 模拟的精度和计算稳定性。 权利要求书1页 说明书3页 附图3页 CN 114462202 A 2022.05.10 CN 114462202 A 1.一种基于毛管 数的气藏数值模拟方法， 其特 征在于， 具体包括以下步骤： 步骤S1， 基本参数输入； 步骤S2， 相对渗透率曲线归一 化处理； 步骤S3， 对实验数据进行拟合， 建立束缚水饱和度与毛管数或对数毛管数的关系表格 或数学模型； 步骤S4， 计算每个网格的气体运移速度， 计算每个网格的合成毛管数， 并依据每个网格 的毛管数数值， 对每个网格的相渗 曲线中束缚水饱和度的端点值进行修正， 基于归一化相 渗曲线在每 个网格中形成新的相渗曲线； 步骤S5， 在获得新的束缚水饱和度值及新的相渗曲线后， 进行矩阵构建及迭代计算。 2.如权利要求1所述的一种基于毛管数的气藏数值模拟方法， 其特征在于， 步骤S1中， 基本参数包括 地质参数和流体参数。 3.如权利要求1所述的一种基于毛管数的气藏数值模拟方法， 其特征在于， 步骤S3中， 利用毛管数物理量来表征气藏束缚水饱和度时变现象， 建立毛管数与束缚水饱和度变化关 系表格或模型。 4.如权利要求3所述的一种基于毛管数的气藏数值模拟方法， 其特征在于， 毛管数是指 驱替相粘度乘以驱替相的速度与驱替相和被取替相的界面张力指标， 反映了驱替相所 受粘 滞力与驱替相与被驱替相两相界面张力的关系， 毛管 数表示如下： 其中， Nc为毛管数， 无因次， vg为驱替相(气相)速度， 单位为m/s， μg为驱替相(气相)粘 度， 单位为mPa·s， σ 为气水界面张力， 单位 为mN/m。 5.如权利要求1所述的一种基于毛管数的气藏数值模拟方法， 其特征在于， 步骤S4中， 考虑气藏束缚水饱和度的时变效应， 每次迭代过程中计算速度场， 进而计算毛 管数场， 在此 基础上重新计算气藏每个网格新束缚水饱和度值， 并基于归一化相渗曲线计算新的相对渗 透率曲线。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114462202 A 2一种基于毛管数的气藏数值模拟方 法 技术领域 [0001]本发明涉及气藏数值模拟技术领域， 尤其涉及一种基于毛管数的气藏数值模拟 方 法。 背景技术 [0002]随着常规油气资源的枯竭， 日益增长的能源需求使人们把注意力转向非常规油气 资源， 致密气作为非常规油气资源的一种， 成为油气产量接替的重要组成部分。 [0003]致密气藏孔隙度、 渗透率低， 且束缚水饱和 度普遍较高， 在矿场实际生产过程中致 密气藏存在稳定产水现象， 严重影响着致密气藏的生产能力。 因此， 在 储层渗流机理的认识 基础之上， 提升数值模拟技术的模拟精度， 显得日趋重要。 通过众多 学者研究发现气藏开 发 过程中， 气相驱替会导致储层的相对渗透率 曲线发生改变， 储层的束缚水饱和度往往随着 驱替速度的增大而减小， 目前致密气藏的数值模拟技术大多不考虑 储层相对渗透率的变化 过程。 而这种现象对致密气藏开发影响重大。 如何在数值模拟过程中， 刻画这种关系， 成为 提高数值模拟精度的重要攻关目标。 [0004]目前国内外尚未有人基于毛管 数提出相应的气藏数值模拟方法。 发明内容 [0005]为解决上述技术问题， 本发明公开了一种基于毛管数的气藏数值模拟方法， 该方 法能够定量表征束缚水饱和度随驱替速度的提高而降低这一物理现象， 并且完美提高了这 类出水气藏储层数值模拟的精度和计算稳定性。 [0006]为实现上述目的， 本发明采用下述 技术方案： [0007]一种基于毛管 数的气藏数值模拟方法， 具体包括以下步骤： [0008]步骤S1， 基本参数输入； [0009]步骤S2， 相对渗透率曲线归一 化处理， 为相对渗透率时变奠定基础； [0010]步骤S3， 对实验数据进行拟合， 建立束缚水饱和度与毛管数或对数毛管数的关系 表格或数 学模型； [0011]步骤S4， 计算每个网格的气体运移速度， 计算每个网格的合成毛管数， 并依据每个 网格的毛管数数值， 对每个网格的相渗 曲线中束缚水饱和度的端点值进行修正， 基于归一 化相渗曲线在每 个网格中形成新的相渗曲线； [0012]步骤S5， 在获得新的束缚水饱和度值及新的相渗曲线后， 进行矩阵构建及迭代计 算。 [0013]进一步地， 步骤S1中， 基本参数包括地质参数和流体参数， 地质参数包括网格数、 渗透率等， 流体参数包括PVT、 相对渗透率 等。 [0014]进一步地， 步骤S3中， 利用毛管数物理量来表征气 藏束缚水饱和 度时变现象， 建立 毛管数与束缚水饱和度变化关系表格或模型。 [0015]进一步地， 毛管数是指驱替相粘度乘以驱替相的速度与驱替相和被取替相的界面说　明　书 1/3 页 3 CN 114462202 A 3