双液相系统下变径毛细管渗吸时间与渗吸速度的计算方法与流程

技术特征：
1.双液相系统下变径毛细管渗吸时间与渗吸速度的计算方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）确定变径毛细管结构参数、流体参数以及变径毛细管入口端压力和出口端压力；（2）根据第（1）步确定的变径毛细管结构参数对变径毛细管每段单独求解结构积分变量；（3）根据第（1）步确定的流体参数考虑固-液壁面作用对黏度值进行修正；（4）根据第（1）步确定的变径毛细管结构参数确定离散步数，以及离散步长；（5）根据第（1）步确定的根据变径毛细管结构参数及流体参数求解中间积分变量；（6）根据（2）、（3）、（4）、（5）步的结果，计算变径毛细管任意位置处的渗吸时间与渗吸速度。2.如权利要求1所述双液相系统下变径毛细管渗吸时间与渗吸速度的计算方法，其特征在于：所述步骤（1）需确定的参数如下：变径毛细管结构参数包括：变径毛细管路段数n、变径毛细管路各段半径r、变径毛细管路各段长度l，且变径毛细管进出口半径差与段长的比值小于2；流体参数包括：润湿相黏度μ
w
、非润湿相黏度μ
nw
、表面张力γ；接触角θ
e
；毛细管入口端压力p
si
、毛细管出口端压力p
so
。3.根据权利要求2所述双液相系统下变径毛细管渗吸时间与渗吸速度的计算方法，其特征在于：所述步骤（2）根据下式计算变径毛细管每段的结构积分变量：假设：以n表示多段毛细管总的节段数，以k表示其中某一段，则结构积分变量c
k
为；
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
式（1）式（1）中，r
k
为变径毛细管第k段管路半径，m；l
k
为变径毛细管第k段管路长度，m。4.根据权利要求3所述双液相系统下变径毛细管渗吸时间与渗吸速度的计算方法，其特征在于：所述步骤（3）根据下式对黏度值进行修正：
ꢀꢀ
式（2）式中：b为管壁与流体分子作用引起的黏度系数，pa
∙
s
∙
m；a
s
为管壁hamaker常数，j；a
w
为流体hamaker常数，j；μ0为不考虑固-液壁面作用时流体的黏度，pa
∙
s。5.根据权利要求4所述双液相系统下变径毛细管渗吸时间与渗吸速度的计算方法，其特征在于：所述步骤（4）按照下述方式确定离散步数p及任意步数下的结构参数：取离散步数p=n~10n，步长
∆
x=∑l
k
/p，计算时，根据当前计算步数确定当前所在段数k，当前计算步所在段内位置l
k，x
以及当前计算步所在位置处的半径r
k，x
。6.根据权利要求5所述双液相系统下变径毛细管渗吸时间与渗吸速度的计算方法，其特征在于：所述步骤（5）根据下式求解中间积分变量：
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
式（3）式中：b
w
为管壁与润湿相流体分子作用引起的黏度系数，pa
∙
s
∙
m；μ
w0
为不考虑固-液壁面作用时润湿相流体的黏度，pa
∙
s；b
nw
为管壁与润湿相流体分子作用引起的黏度系数，pa
∙
s
∙
m；μ
nw0
为不考虑固-液壁面作用时润湿相流体的黏度，pa
∙
s；a
s
为管壁hamaker常数，j；a
w
为流体hamaker常数，j；a
nw
为非润湿相流体hamaker常数，j；l
k
为变径毛细管第k段管路长度，m；l
k，x
为变径毛细管第k段管路内x处长度，m；r
k，x
为变径毛细管第k段管路内x处半径，m。7.根据权利要求6所述双液相系统下变径毛细管渗吸时间与渗吸速度的计算方法，其特征在于：所述步骤（6）根据下式计算变径毛细管任意位置处的渗吸时间与渗吸速度：管内任意位置处的渗吸速度v
k，x
的求解过程为：
ꢀꢀꢀ
式（4）渗吸时间t的求解过程为：
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
式（5）式中，r
k,x
为变径毛细管第k段管路内x处半径，m；p
si
为入口端压力，mpa；p
so
为出口端压力，mpa；p
c
为毛细管力，mpa；γ为表面张力，n/m；θ
e
接触角。

技术总结
本发明双液相系统下变径毛细管渗吸时间与渗吸速度的计算方法涉及致密油藏开采技术领域，尤其涉及双液相系统下变径毛细管渗吸时间与渗吸速度的计算方法，包括如下步骤：确定变径毛细管结构参数、流体参数以及变径毛细管入口端压力和出口端压力；对变径毛细管每段单独求解结构积分变量；考虑固-液壁面作用对黏度值进行修正；确定离散步数，以及离散步长；求解中间积分变量；计算变径毛细管任意位置处的渗吸时间与渗吸速度。本发明针对液液系统下非等径毛细管的渗流特点建立基础微观理论模型，考虑了渗吸驱替过程中压差及固-液壁面作用对渗吸驱替的影响，为复杂孔隙结构的驱替渗吸计算提供了解析方法。算提供了解析方法。算提供了解析方法。


技术研发人员：王香增 党海龙 梁全胜 王锰 刘芳娜 高涛 沈振振 王小锋 刘滨 贾自力
受保护的技术使用者：陕西延长石油（集团）有限责任公司
技术研发日：2022.09.05
技术公布日：2022/12/5