基于数字岩心与格子Boltzmann方法的致密砂岩自发渗吸模拟研究

• 作者: 孙业恒 梁栋 汪勇 蔡建超
• 来源期刊: 石油科学通报
• 关键词: 数字岩心 致密砂岩 自发渗吸 格子Boltzmann 润湿性
• 年，卷（期）: 2020,（4）
• 页码范围: 458-466
• 页数: 9页
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.2096-1693.2020.04.040

摘要

自发渗吸广泛存在于低渗—致密油藏的水力压裂与注水开发过程中,受岩石微观结构、流体特性及边界条件等众多因素影响,精确刻画自发渗吸规律是有效提高油藏采收率的关键基础问题之一.为研究致密油藏微观孔隙结构及岩石润湿性对自发渗吸的影响机制,本文针对胜利油田樊154区块致密砂岩样品,应用CT扫描技术建立微观孔隙结构的数字岩心模型,利用格子Boltzmann多相流模型开展孔隙尺度自发渗吸模拟,分析三种典型孔隙结构特征及不同润湿条件影响下的渗吸前缘演化和采出程度变化规律.结果表明,孔隙片状发育且连通性较好的结构中渗吸速率快且非润湿流体主要以"卡断"形式捕集,最终采出程度高,孔隙尺寸细小且连通性较好的结构内渗吸速率稳定,无较大波动,渗吸现象持续时间长,非润湿流体可以通过"绕流"和"卡断"方式捕集,最终采出程度一般,形态特征以片状发育但连通性较差的结构中渗吸速率波动显著,非润湿流体主要以"卡断"方式捕集,最终采出程度低;不同润湿性影响两相流体前缘的演化规律,润湿角越小,润湿流体优先侵入孔隙角隅,两相界面杂乱、分散,主终端液面滞后明显,渗吸前缘后非润湿相滞留明显,而润湿角越大,角流现象减少,渗吸前缘形态规则,但渗吸速率减慢,渗吸程度低;渗吸前期的逆向渗吸在强润湿条件下,发生程度高且位置多,同时后期的顺向渗吸过程中,润湿性越强,渗吸作用越明显,渗吸速率越快,最终采出程度越高.研究结果有助于厘清致密油藏压裂开发中自发渗吸作用特征及其影响因素.