[发明专利]基于数字岩心的页岩油水两相流动模拟方法、装置及存储介质

说明书

本申请公开了一种基于数字岩心的页岩油水两相流动模拟方法、装置及存储介质，属于油气渗流技术领域。所述方法包括获取三维页岩数字岩心，其中三维页岩数字岩心为已经进行孔隙网格剖分且可区分无机质孔隙边界和有机质孔隙边界的数字岩心；建立三维页岩数字岩心的滑移长度模型；将滑移长度模型代入到N‑S方程中进行求解，得到基于三维页岩数字岩心的页岩油水两相流动模拟结果，其中设置滑移长度模型作为有机质孔隙边界的边界条件，设置滑移长度模型不作为无机质孔隙边界的边界条件。该方法在进行页岩油单相流动模拟时增加了孔隙壁面分别对页岩油和水两相的滑移长度的限定，使得模拟结果可以表征页岩油水两相在数字岩心内部的流动能力。

技术领域

本申请涉及油气渗流技术领域，特别涉及一种基于数字岩心的页岩油水两相流动模拟方法、装置及存储介质。

背景技术

页岩油是指以页岩为主的页岩层系中所含的石油资源。对于页岩油的开采研究，是石油领域的热点之一。由于页岩岩心内流体流动机制复杂，难以通过实验手段得到页岩致密微孔隙内流体的渗流规律，因而目前对于页岩油流动模拟研究大多基于数字岩心。数字岩心是真实岩心在一定分辨率下的骨架和孔隙准确标识的数字矩阵，是孔隙级微观渗流理论研究的基础。

相关技术中，基于数字岩心的页岩油水两相流动模拟方法通常使用的是孔隙网络模型方法，然而，目前的孔隙网络模型方法在模拟页岩油水两相流动时没有考虑孔隙壁面对页岩油和水两相的影响的问题，难以表征页岩油水两相在数字岩心内部的流动能力。

发明内容

鉴于此，本申请提供一种基于数字岩心的页岩油水两相流动模拟方法、装置及存储介质，在进行页岩油水两相流动模拟时增加了孔隙壁面分别对页岩油和水两相的滑移长度的限定，使得模拟结果可以表征页岩油水两相在数字岩心内部的流动能力。

具体而言，包括以下的技术方案：

第一方面，本申请实施例提供了一种基于数字岩心的页岩油水两相流动模拟方法，所述方法包括：

获取三维页岩数字岩心，其中所述三维页岩数字岩心为已经进行孔隙网格剖分且可区分无机质孔隙边界和有机质孔隙边界的数字岩心；

建立所述三维页岩数字岩心的滑移长度模型，其中所述滑移长度模型的计算公式为：b＝αb₁+(1-α)b₂，其中b为滑移长度，α为相分数，b₁为页岩油的滑移长度，b₂为水的滑移长度；

将所述滑移长度模型代入到N-S方程中进行求解，得到基于三维页岩数字岩心的页岩油水两相流动模拟结果，其中设置所述滑移长度模型作为有机质孔隙边界的边界条件，设置所述滑移长度模型不作为无机质孔隙边界的边界条件。

可选的，所述获取三维页岩数字岩心包括：

获取已区分有机质壁面和无机质壁面的三维页岩数字岩心的表面网格文件；

根据所述已区分有机质壁面和无机质壁面的三维页岩数字岩心的表面网格文件，建立背景网格；

对所述背景网格进行孔隙网格剖分，得到所述三维页岩数字岩心。

可选的，所述对所述背景网格进行孔隙网格剖分包括：

采用OpenFOAM中的snappyHexMesh工具进行孔隙网格剖分。

可选的，所述将所述滑移长度模型代入到N-S方程中之前，所述方法还包括：

采用OpenFOAM中的setFields工具划分油水两相的初始分布。

可选的，所述将所述滑移长度模型代入到N-S方程中进行求解包括：

对所述N-S方程采用PIMPLE算法进行求解，两相界面采用VOF模型进行追踪，求解过程采用有限体积法进行离散。