邊界層對(duì)致密油藏逆向滲吸的數(shù)值模擬

徐中一，方思冬

(中國石化 石油勘探開發(fā)研究院，北京 100083)

目前致密油藏開發(fā)過程中的滲吸傳質(zhì)作用十分復(fù)雜，其復(fù)雜性主要集中在兩個(gè)方面，第一由于縫網(wǎng)的存在大幅度增加了基質(zhì)-水的接觸面積，導(dǎo)致滲吸的范圍增加；第二因?yàn)橹旅軆?chǔ)層的喉道細(xì)小達(dá)到了微納米級(jí)別[1-4]，已經(jīng)達(dá)到了流體分子尺度的級(jí)別，因此微納米喉道內(nèi)的微尺度效應(yīng)將十分明顯，在微尺度效應(yīng)的影響下普通油藏適用的達(dá)西定律在致密油藏中可能不再適用。

為了準(zhǔn)確模擬致密儲(chǔ)層滲吸流動(dòng)，本文首先基于耗散粒子動(dòng)力學(xué)(DPD)方法在微納米喉道中模擬了油水兩相的滲吸流動(dòng)過程并證明了微納米喉道中存在邊界層效應(yīng)，通過調(diào)研現(xiàn)有的文獻(xiàn)以及DPD模擬結(jié)果綜合表征了邊界層厚度的變化規(guī)律，在此基礎(chǔ)上利用孔隙網(wǎng)絡(luò)模型計(jì)算致密儲(chǔ)層的有效滲透率、相滲曲線及毛管力曲線；同時(shí)，利用已有的滲吸速度計(jì)算模型結(jié)合得到的關(guān)鍵滲流參數(shù)，得到關(guān)于致密儲(chǔ)層的滲吸速度的變化規(guī)律，將實(shí)驗(yàn)結(jié)果與計(jì)算結(jié)果對(duì)比驗(yàn)證本文提出的關(guān)鍵滲流參數(shù)的計(jì)算方法是否正確，最后，利用數(shù)值模擬方法闡明致密儲(chǔ)層中考慮邊界層的滲吸對(duì)開發(fā)效果的影響。

1 致密儲(chǔ)層的微觀流動(dòng)

1.1 滲吸過程中邊界層現(xiàn)象兩相的情況

采用耗散粒子動(dòng)力學(xué)(DPD)方法對(duì)納米喉道內(nèi)的滲吸現(xiàn)象進(jìn)行了模擬，整個(gè)模型由3種珠子構(gòu)成，油珠子、水珠子和二氧化硅珠子，其中二氧化硅珠子……