(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 20221087590 0.5 (22)申请日 2022.07.25 (71)申请人 中国石油大 学(北京) 地址 102249 北京市昌平区府学路18号 (72)发明人 王代刚　刘芳洲　宋考平　陈晋　 孙晨皓　宋扬　马玉山　 (74)专利代理 机构 北京三友知识产权代理有限 公司 11127 专利代理师 张丽　姚亮 (51)Int.Cl. G01N 13/04(2006.01) G01N 13/02(2006.01) G06F 30/20(2020.01) G06F 30/28(2020.01) (54)发明名称 浸润调控驱油过程中油水相对渗透率及动 态表征模型的确定方法 (57)摘要 本发明提供了浸润调控驱油过程中油水相 对渗透率及动态表征模型的确定方法。 油水相对 渗透率的确定方法包括： 构建毛细管束几何模 型； 分别确定流动模拟过程中毛细管束几何模型 内各毛细管初始接触角、 最终接触角和油水界面 张力； 构建反映浸润调控驱油过程中岩石润湿性 变化的接触角本构模型， 用以约束流动模拟过程 中毛细管束几何模型内各毛细管接触角的大小； 基于流动模拟过程中毛细管束几何模型内各毛 细管初始接触角、 最终接触角、 油水界面张力和 接触角本构模型， 利用毛细管束几何模型， 梯次 控制驱替压差进行多轮次流动模拟， 获取得到浸 润调控驱油过程中不同阶段的油水相对渗透率 曲线； 其中， 流动模拟为驱替流动模拟或吸吮流 动模拟。 权利要求书4页 说明书20页 附图6页 CN 115201073 A 2022.10.18 CN 115201073 A 1.一种浸润调控驱油过程中油水相对渗透率的确定方法， 其中， 该 方法包括： 构建毛细管束几何模型； 分别确定流动模拟过程中毛细管束 几何模型内各毛细管初始接触角和最终接触角， 确 定流动模拟过程中毛细管束几何模型内油水界面张力； 构建反映浸润调控驱油过程中岩石润湿性变化的接触角本构模型， 用以约束流动模拟 过程中毛细管束几何模型内各毛细管接触角的大小； 基于所述流动模拟过程中毛细管束 几何模型内各毛细管初始接触角和最终接触角、 所 述流动模拟过程中毛细管束几何模型内油水界面张力和所述接触角本构模 型， 利用毛细管 束几何模型， 梯次控制驱替压差进行多轮次流动模拟， 获取得到浸润调控驱油过程中不同 阶段的油水相对渗透率曲线； 其中， 所述 流动模拟为驱替 流动模拟或吸吮流动模拟。 2.一种浸润调控驱油过程中动态油水相对渗透率表征模型的确定方法， 其中， 该方法 包括： 获取目标储层浸润调控驱油过程中不同阶段的油水相对渗透率数据； 基于目标储层浸润调控驱油过程中不同阶段的油水相对渗透率数据， 拟合得到浸润调 控驱油过程中动态油水相对渗透率表征模型； 优选地， 所述浸润调控驱油过程中动态油水相对渗透率表征模型为： 式中， krw为水相流体的相对渗透率； krn为油相流体的相对 渗透率； 为均一化的平均接 触反应时间， 取值0 ‑1； Sw为水相流体饱和度； 为油相和水相流体相对渗透之间的动态关 联系数； λ、 a、 b为无因次拟合系数； 优选地， 获取目标储层浸润调控驱油过程中不同阶段的油水相对渗透率数据包括： 构建毛细管束几何模型； 分别确定流动模拟过程中毛细管束 几何模型内各毛细管初始接触角和最终接触角， 确 定流动模拟过程中毛细管束几何模型内油水界面张力； 构建反映浸润调控驱油过程中岩石润湿性变化的接触角本构模型， 用以约束流动模拟 过程中毛细管束几何模型内各毛细管接触角的大小； 基于所述流动模拟过程中毛细管束 几何模型内各毛细管初始接触角和最终接触角、 所 述流动模拟过程中毛细管束几何模型内油水界面张力和所述接触角本构模 型， 利用毛细管 束几何模型， 梯次控制驱替压差进行多轮次流动模拟， 获取得到浸润调控驱油过程中不同 阶段的油水相对渗透率曲线； 其中， 所述 流动模拟为驱替 流动模拟或吸吮流动模拟。 3.根据权利要求1或2所述的方法， 其中， 构建毛细管束几何模型包括： 获取目标储层孔喉分布特 征；权　利　要　求　书 1/4 页 2 CN 115201073 A 2构建能够描述目标储层孔喉分布特征的毛细 管束模型； 其中， 通过截断Weibull分布函 数表征毛细管束模型中毛细管半径分布； 优选地， 毛细管束模型为 三棱柱状毛细管束模型； 优选地， 通过如下截断Weibul l分布函数表征毛细管束模型中毛细管半径分布： R＝(Rmax‑Rmin){‑δ ln[y(1‑exp(‑1/ δ ))+exp(‑1/ δ )]}1/ γ+Rmin 式中， Rmax为目标储层最大孔喉半径； Rmin为目标储层最小孔喉半径； δ、 γ为无因次参数； y为0‑1之间的随机数； R为毛细管束模型内的毛细管的半径。 4.根据权利要求1所述的方法， 其中， 分别确定流动模拟过程中毛细管束 几何模型内各 毛细管初始接触角和最 终接触角， 确定流动模拟过程中毛细管束几何模型内油水界面张力 包括： 确定目标储层浸润调控驱油过程中初始润湿状态下的岩石接触角和最终润湿状态下 岩石接触角； 确定目标储层浸润调控驱油过程中油水界面张力； 基于目标储层浸润调控驱油过程中初始润湿状态下的岩石接触角确定流动模拟过程 中毛细管束几何模型内各毛细管初始接触角； 基于目标储层浸润调控驱油过程中最终润湿状态下的岩石接触角确定流动模拟过程 中毛细管束几何模型内各毛细管最终接触角； 基于目标储层浸润调控驱油过程中油水界面张力确定流动模拟过程中毛细管束几何 模型内油水界面张力。 5.根据权利要求1或2所述的方法， 其中， 所述反映浸润调控驱油过程中岩石润湿性变 化的接触角本构模型为： 式中， θm(·)为流动模拟过程中第m根毛细管各位置处的接触角； 为第m根毛细管的 初始接触角； 为第m根毛细管的最终接触角； 为反映浸润调控化学剂在岩石孔隙壁 面上吸附程度的动态参数， 取值0 ‑1； C为无因次参数， 由浸润调控驱油过程中 吸附与脱附速 率常数的比值决定， 用于控制由初始润湿状态向最终润湿状态的转换速度； χm(t)为流动 模 拟时刻t、 第m根毛细管的归一化接触反应时间； Vp,m为第m根毛细管的孔喉体积； Ab,m为第m根 毛细管的横截面积； ζ为初始接触角条件下所有毛细管进行一个轮次流动模拟的时间； 为流动模拟时刻 τ、 第m根毛细管的界面 位置， 介于 0‑L； t为流动模拟时长， 取值0 ‑T。 6.根据权利要求5所述的方法， 其中， 该方法进一步包括获取初始接触角条件下所有毛 细管进行一个 轮次流动模拟的时间的步骤： 基于所述流动模拟过程中毛细管束 几何模型内油水界面张力、 流动模拟过程中毛细管 束几何模型内各毛细管接触角为所述初始接触角， 利用毛细管束几何模型， 梯次控制驱替 压差进行一个轮次流动模拟， 获取所有毛细管进 行一次完整的流动模拟的时间即为初始接权　利　要　求　书 2/4 页 3 CN 115201073 A 3