[发明专利]多孔介质流体渗流模拟装置及方法

说明书

本申请实施例提供了一种多孔介质流体渗流模拟装置及方法，该装置包括：密封隔热容器，其内充满用于模拟待模拟多孔介质中流体的导热介质；热源，用于向所述导热介质提供热能；多个温度传感器，用于待所述热源的热量输出恒定，且多个温度传感器在相同采样时刻采集的温度数据呈线性关系时，采集所述密封隔热容器内不同位置处导热介质的温度数据；数据处理装置，用于根据所述温度数据以及预设的相似比例系数确定所述待模拟多孔介质的渗流参数；所述相似比例系数为传热参数与相似渗流参数间的比例系数。本申请实施例的结构简单、成本较低。

技术领域

本申请涉及油气勘探开发技术领域，尤其是涉及一种多孔介质流体渗流模拟装置及方法。

背景技术

渗流是泛指流体在任何多孔介质内的流动。流体在多孔介质中的渗流具有以下特点：流动阻力较大，流动速度一般较慢，流体的惯性力往往忽略不计。并且，多孔介质的孔隙结构的几何、拓扑等特性往往具有较大的复杂性和随机性。因此，对多孔介质中渗流特性进行研究，对于认识油气的形成和提高油气采收率具有重要意义。

目前，对于多孔介质中的流体渗流模拟多是基于压力场的渗流模拟，这种方式在构建模型时，需要利用等压板模拟流体压力面为等压面，使流体在这个等压面上的各点压力处处相等。而使用等压板等构造的实验模型的结构复杂。

发明内容

本申请实施例的目的在于提供一种结构简单的多孔介质流体渗流模拟装置及方法。

为达到上述目的，一方面，本申请实施例提供了一种多孔介质流体渗流模拟装置，包括：

密封隔热容器，其内充满用于模拟待模拟多孔介质中流体的导热介质；

热源，用于向所述导热介质提供热能；

多个温度传感器，用于待所述热源的热量输出恒定，且多个温度传感器在相同采样时刻采集的温度数据呈线性关系时，采集所述密封隔热容器内不同位置处导热介质的温度数据；

数据处理装置，用于根据所述温度数据以及预设的相似比例系数确定所述待模拟多孔介质的渗流参数；所述相似比例系数为传热参数与相似渗流参数间的比例系数。

优选的，所述相似比例系数包括：

温度场中任意一点的温度与待模拟多孔介质几何相似点的压力之间的第一相似比例系数C_p；

温度场中任意一点的导热量与待模拟多孔介质几何相似点的渗流量之间的第二相似比例系数C_q；

温度场中任意一点的热阻与待模拟多孔介质几何相似点的渗流阻力之间的第三相似比例系数C_r；

所述第一相似比例系数C_p、所述第二相似比例系数C_q和所述第三相似比例系数C_r之间的关系为：

优选的，所述根据所述温度数据以及预设的相似比例系数确定所述待模拟多孔介质的渗流参数，包括：

根据公式J＝C_qQ确定所述待模拟多孔介质在任意一个温度传感器所对应的非热源位置处的渗流量Q；

其中，J为所述导热介质在任意一个温度传感器所对应的非热源位置处的导热量，且λ为所述导热介质的热传导系数，A为所述导热介质的横截面积，T₁为热源位置处的导热介质的温度值，T₂为所述导热介质在任意一个温度传感器所对应的非热源位置处的温度值，L为任意一个温度传感器所对应的非热源位置至所述热源位置的传热距离。

优选的，所述根据所述相似比例系数和记录的温度数据，确定所述待模拟多孔介质的渗流参数，包括：