CN109342273B - 毛管力对pvt影响的临界孔隙半径确定方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种毛管力对PVT影响的临界孔隙半径确定方法及装置，包括：获取多组分油气的属性参数；根据属性参数确定不考虑毛细管压力的第一和第三PVT泡点压力曲线；根据属性参数，确定考虑毛细管压力、相同润湿角、不同孔隙半径的第二曲线，相同孔隙半径、不同润湿角的第四PVT泡点压力曲线；根据第一和第二曲线分析不同孔隙半径下毛细管压力对PVT泡点压力曲线的第一影响结果；根据第三和第四曲线分析不同润湿角下毛细管压力对曲线的第二影响结果；根据属性参数、第一影响结果和第二影响结果，改变润湿角和孔隙半径，确定考虑毛细管压力对PVT相变影响的临界孔隙半径。该方案提高了超低渗透油气藏纳米孔隙多组分流体相变的数值模拟精度。
Description
技术领域
本发明涉及超低渗透油气藏微纳米孔隙数值模拟技术领域，特别涉及一种毛管力对PVT影响的临界孔隙半径确定方法及装置。
背景技术
超低渗透油气藏资源量在低渗透剩余可采资源量中所占比重日益增加。超低渗透油气藏具有微纳米尺度孔喉，且结构复杂、渗透率极低，其中的油气PVT(压力、体积、温度)相态变化不同于常规油气藏，受毛细管压力和表面张力的影响大，常规的多组分模拟常常忽略此影响，导致产量预测结果与实际差别较大。
发明内容
本发明实施例提供了一种毛管力对PVT影响的临界孔隙半径确定方法及装置，考虑了毛细管压力对PVT相变影响，大大提高超低渗透油气藏纳米孔隙多组分流体相变的数值模拟精度。
该毛管力对PVT影响的临界孔隙半径确定方法包括：
获取多组分油气的属性参数；
根据所述属性参数，确定不考虑毛细管压力的第一PVT泡点压力曲线；
根据所述属性参数，确定考虑毛细管压力、相同润湿角、不同孔隙半径的第二PVT泡点压力曲线；
根据所述第一PVT泡点压力曲线和所述第二PVT泡点压力曲线，分析不同孔隙半径下毛细管压力对PVT泡点压力曲线的第一影响结果；
根据所述属性参数，确定不考虑毛细管压力的第三PVT泡点压力曲线；
根据所述属性参数，确定考虑毛细管压力、相同孔隙半径、不同润湿角的第四PVT泡点压力曲线；
根据所述第三PVT泡点压力曲线和所述第四PVT泡点压力曲线，分析不同润湿角下毛细管压力对PVT泡点压力曲线的第二影响结果；
根据所述属性参数、所述第一影响结果和所述第二影响结果，改变润湿角和孔隙半径，确定考虑毛细管压力对PVT相变影响的临界孔隙半径。
该临界孔隙半径确定装置包括：
属性参数获取模块，用于获取多组分油气的属性参数；
PVT泡点压力曲线确定模块用于：
根据所述属性参数，确定不考虑毛细管压力的第一PVT泡点压力曲线；
根据所述属性参数，确定考虑毛细管压力、相同润湿角、不同孔隙半径的第二PVT泡点压力曲线；
根据所述属性参数，确定不考虑毛细管压力的第三PVT泡点压力曲线；
根据所述属性参数，确定考虑毛细管压力、相同孔隙半径、不同润湿角的第四PVT泡点压力曲线；
分析模块用于：
根据所述第一PVT泡点压力曲线和所述第二PVT泡点压力曲线，分析不同孔隙半径下毛细管压力对PVT泡点压力曲线的第一影响结果；
根据所述第三PVT泡点压力曲线和所述第四PVT泡点压力曲线，分析不同润湿角下毛细管压力对PVT泡点压力曲线的第二影响结果；
临界孔隙半径确定模块，用于根据所述属性参数、所述第一影响结果和所述第二影响结果，改变润湿角和孔隙半径，确定考虑毛细管压力对PVT相变影响的临界孔隙半径。
本发明实施例还提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述毛管力对PVT影响的临界孔隙半径确定方法。
本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有执行毛管力对PVT影响的临界孔隙半径确定方法的计算机程序。
在本发明实施例中，在确定相同润湿角、不同孔隙半径条件下的PVT泡点压力曲线，或，在确定相同孔隙半径、不同润湿角条件下的PVT泡点压力曲线时，均考虑了毛细管压力对PVT相变影响，然后根据不同条件下毛细管压力对PVT相变影响确定临界孔隙半径，这样大大提高超低渗透油气藏纳米孔隙多组分流体相变的数值模拟精度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的一种毛管力对PVT影响的临界孔隙半径确定方法流程图；
图2是本发明实施例提供的一种PVT泡点压力曲线确定方法流程图；
图3是本发明实施例提供的一种相同润湿角、不同微纳米孔隙、不同毛细管压力计算结果对比图；
图4是本发明实施例提供的一种相同微纳米孔隙、不同润湿角、不同毛细管压力计算结果对比图；
图5是本发明实施例提供的一种不同润湿角、不同临界孔隙半径计算结果对比图；
图6是本发明实施例提供的一种毛管力对PVT影响的临界孔隙半径确定装置结构框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明实施例中，提供了一种毛管力对PVT影响的临界孔隙半径确定方法，如图1所示，该方法包括：
步骤101：获取多组分油气的属性参数；
步骤102：根据所述属性参数，确定不考虑毛细管压力的第一PVT泡点压力曲线；
步骤103：根据所述属性参数，确定考虑毛细管压力、相同润湿角、不同孔隙半径的第二PVT泡点压力曲线；
步骤104：根据所述第一PVT泡点压力曲线和所述第二PVT泡点压力曲线，分析不同孔隙半径下毛细管压力对PVT泡点压力曲线的第一影响结果；
步骤105：根据所述属性参数，确定不考虑毛细管压力的第三PVT泡点压力曲线；
步骤106：根据所述属性参数，确定考虑毛细管压力、相同孔隙半径、不同润湿角的第四PVT泡点压力曲线；
步骤107：根据所述第三PVT泡点压力曲线和所述第四PVT泡点压力曲线，分析不同润湿角下毛细管压力对PVT泡点压力曲线的第二影响结果；
步骤108：根据所述属性参数、所述第一影响结果和所述第二影响结果，改变润湿角和孔隙半径，确定考虑毛细管压力对PVT相变影响的临界孔隙半径。
本实施例中，以下表1为研究对象，包括三种组分，即正丁烷，正戊烷和正辛烷，按照0.35，0.15，0.50的摩尔分数配比，研究考虑积分截面及毛细管压力影响的超低渗透油气藏微纳米孔隙多组分流体泡点压力数值模拟方法。
表1中列出了正丁烷，正戊烷和正辛烷的属性参数，包括临界温度Tc，临界压力Pc，偏心因子ωi，等张比容χ，分子量MW和二元交互系数δij。
表1
在本发明实施例中，如图2所示，步骤102、步骤103、步骤105、步骤106、步骤108均采用如下方式确定PVT泡点压力曲线：
设定初始润湿角、初始微纳米孔隙半径、泡点压力和液相摩尔分数；
基于所述属性参数和泡点压力，确定多组分油气的平衡系数；
根据所述平衡系数和液相摩尔分数，确定并归一化气相摩尔分数；
根据所述平衡系数、初始润湿角、初始微纳米孔隙半径、毛细管压力及表面张力，确定液相压缩因子、液相逸度系数和液相逸度、气相压缩因子、气相逸度系数和气相逸度；
根据所述液相压缩因子、液相逸度系数和液相逸度，以及气相压缩因子、气相逸度系数和气相逸度，确定液相逸度与气相逸度的比值；
根据所述液相逸度与气相逸度的比值，判断气相逸度与液相逸度的平衡情况：
若不平衡，根据误差修正所述平衡系数及对应的泡点压力，直到气相逸度与液相逸度达到平衡，其中，所述误差为所述液相逸度与气相逸度的比值与1相减后的数值；若平衡，则判断初始微纳米孔隙半径是否小于等于孔隙半径最大值：
若初始微纳米孔隙半径大于孔隙半径最大值，则重新设定初始微纳米孔隙半径，直到气相逸度与液相逸度达到平衡；若初始微纳米孔隙半径小于等于孔隙半径最大值，则判断初始润湿角是否小于等于润湿角最大值：
若初始润湿角大于润湿角最大值，则重新设定初始润湿角，直到气相逸度与液相逸度达到平衡；若初始润湿角小于等于润湿角最大值，结束。
在本发明实施例中，首先，设定泡点压力，基于所述属性参数，采用Wilson方程估算多组分油气的平衡系数：
其中，Ki为平衡系数，i为第i种组分，Pci为第i种组分的临界压力，P为压力，ωi为偏心因子，Tci为第i种组分的临界温度，T为温度。
然后，设定的液相摩尔分数
根据所述平衡系数和设定的液相摩尔分数，按照如下公式确定并归一化气相摩尔分数：
其中，yi为第i种组分的气相摩尔分数，nc为总组分数，zi为第i种组分的总摩尔分数，V为气相比例数，xi为第i种组分的液相摩尔分数。
然后，按照如下公式确定液相压缩因子、液相逸度系数和液相逸度、气相压缩因子、气相逸度系数和气相逸度：
对于多组分混合流体，采用如下方程计算摩尔体积：
其中，
其中，v为摩尔体积，R为气体常数，T为温度，P为压力，aij为第i和第j种组分的组合系数，i为第i种组分，j为第j种组分，δij为第i和第j种组分的二元交互系数，a、b、ai、aj、κi和bi均为方程过程系数，Ωa和Ωb为组分参数，Tci为第i种组分的临界温度，Pci为第i种组分的临界压力，ωi为第i种组分的偏心因子，Tri为设定温度；
采用Pv＝ZRT通过变换v＝ZRT/P替换彭-罗宾逊状态方程Peng-Robinson EOS摩尔体积v，得到下面求解压缩因子的立方方程：
Z3-(1-B)Z2+(A-2B-3B2)Z-(AB-B2-B3)＝0；
其中，
其中，Z为压缩因子，A和B为方程过程系数，xi为第i种组分的液相摩尔分数，xj为第j种组分的液相摩尔分数，nc为总组分数；
对于真实气体，当v＝ZRT/P，有f/P≠0，得到：
将PR状态方程的立方方程带入上式得到纯组分的逸度，可以得到另一个形式：
其中，f为逸度；
气相和液相的逸度系数分别为：
对于多组分真实流体，基于流体热动力平衡，将理想流体的逸度扩展到真实流体，因此，对于真实流体为：
具体为：
其中，
为气相逸度系数，fi V为第i种组分的气相逸度，Pi为第i种组分的压力，yi为第i种组分的气相摩尔分数，V为气相比例数，
为液相逸度系数，fi L为第i种组分的液相逸度，L为液相比例数，ZL为液相压缩因子，ZV为气相压缩因子，aji为第j和第i种组分的组合系数；
两相系统中每种组分的化学式平衡为：
PV≠PL；
其中，
为第i种组分的液相化学势，PL为液相压力，xnc为第nc种组分的液相摩尔分数，
为第i种组分的气相化学势，PV为气相压力，ync为第nc种组分的气相摩尔分数，Pc为气液两相间的毛细管压力，r为孔隙半径，θ为润湿角；
σ为表面张力，具体表达式为：
其中：
其中，χi为第i种组分的等张比容，ρL为液相密度，MWL为液相分子量，MWV为气相分子量，ρV为气相密度，ZL为液相压缩因子，ZV为气相压缩因子。
采用下式计算液相与气相逸度比值：
判断气相与液相逸度是否平衡，若不平衡则根据误差(所述误差为所述液相逸度与气相逸度的比值与1相减后的数值)修正平衡系数及对应的泡点压力，迭代至气相与液相逸度达到平衡。
按照如下公式判断气相逸度与液相逸度的平衡情况(即收敛准则)：
其中，
为液相与气相逸度比值，
fi L(l)为液相逸度，fi V(l)为气相逸度。
若不平衡(即不收敛)，则按照如下公式根据误差修正所述平衡系数及对应的泡点压力：
其中，
表示第l+1次迭代时的第i种组分的平衡系数，l表示迭代次数，
为液相与气相逸度比值，
表示第l+1次迭代时的泡点压力，
表示第l次迭代时的液相逸度系数，fi L(l)为第l次迭代时的液相逸度，fi V(l)为第l次迭代时的气相逸度，nc为总组分数；i为第i种组分。
在本发明实施例中，在按照上述方式和公式执行完步骤102和步骤103之后，执行步骤104。
对于表1中的混合组分分别对不同孔隙半径进行了闪蒸计算(闪蒸计算是一种求一定温度和压力下混合物分相后气液两相组成和数量的计算方法)。计算结果如图3所示。在计算结果中，纯实线代表不考虑毛细管压力影响的泡点压力曲线，虚线带有正方形标志的为考虑毛细管压力影响、33nm孔隙半径、30度润湿角的泡点压力曲线，虚线带有三角形标志的为考虑毛细管压力影响、100nm孔隙半径、30度润湿角的泡点压力曲线，虚线带有菱形标志的为考虑毛细管压力影响、200nm孔隙半径、30度润湿角的泡点压力曲线，虚线带有圆形标志的为考虑毛细管压力影响、500nm孔隙半径、30度润湿角的泡点压力曲线。从图3中的曲线比较可以看出，在500nm的孔隙中，是否考虑毛细管压力对泡点压力曲线的偏离程度影响较小，两条曲线几乎相同，表明毛细管压力几乎没有在较大尺度的孔隙中发挥作用。从比较可以看出，毛细管压力对纳米级孔隙中的泡点压力曲线有显著影响。在相同的温度和润湿角下，毛细管压力对组分PVT泡点压力曲线的影响随着孔隙半径的增大而减弱。
在本发明实施例中，在按照上述方式和公式执行完步骤105和步骤106之后，执行步骤107。
对于相同尺度的纳米级孔隙半径，在毛细管压力条件下，对于表1中的混合组分通过闪蒸模拟计算不同润湿角对泡点压力曲线的影响。计算结果如图4所示。在计算结果中，纯实线曲线代表不考虑毛细管压力影响的泡点压力曲线，虚线带有正方形标志的为考虑毛细管压力影响、33nm孔隙半径、30度润湿角的泡点压力曲线，虚线带有圆形标志的为考虑毛细管压力影响、33nm孔隙半径、50度润湿角的泡点压力曲线，虚线带有菱形标志的为考虑毛细管压力影响、33nm孔隙半径、80度润湿角的泡点压力曲线。从计算结果的比较可以看出，对于一定尺度的纳米级孔隙半径，随着润湿角变小，泡点压力曲线越来越偏离纯实线曲线，即不考虑毛管力的泡点压力曲线，这表明润湿角的变化对泡点压力曲线有较大的影响。结果表明，在相同的温度和孔隙半径下，随着润湿角的增加，毛细管压力对PVT泡点压力曲线的影响逐渐减弱。
从上面的讨论可以看出，随着润湿角的增加，泡点压力曲线更接近不考虑毛细压力的情况。随着孔隙半径增大，泡点压力曲线更接近不考虑毛细管压力的情况。那么，在一定润湿角的情况下，多大的孔隙半径是我们应该考虑毛细管压力对PVT影响的临界值呢？对这个问题进行了模拟测试。
在本发明实施例中，步骤108按照如下方式执行：
设定润湿角变化范围和变化间隔；
根据所述属性参数、所述第一影响结果和所述第二影响结果，基于润湿角变化范围和变化间隔，改变孔隙半径，采用上述方式和公式，确定考虑毛细管压力和不考虑毛细管压力的两个值；
将两个值进行比较，直到两个值的误差小于预设最小值时，所述考虑毛细管压力的值为临界孔隙半径。
即：在润湿角确定的情况下，不考虑毛管力对PVT影响，会计算一个泡点压力，标识其为Pb0；而在微纳米孔隙中，随着孔隙半径的减小，所计算的Pb会与Pb0差距很大，那么就会逐渐的增大孔隙半径，每增大一次孔隙半径，则计算一个Pb，直到所计算的Pb与Pb0十分接近，这个情况下，这个孔隙半径就是所要寻求的临界孔隙半径。
计算参数与上面相同。
对于表1中的混合组分，将润湿角从30度到80度，每隔5度作为一个观察点，改变孔隙半径并进行闪蒸计算，分别计算考虑毛细管压力和不考虑毛细管压力的两个值并进行比较，直到两个值的误差足够小以致计算停止。结果如图5所示。计算表明，当润湿角从30度变化到80度时，临界孔隙半径从505nm逐渐减小到105nm。这意味着当临界孔隙半径减小时，为了保持考虑毛细管压力对PVT的影响效应，润湿角逐渐增加。
基于同一发明构思，本发明实施例中还提供了一种毛管力对PVT影响的临界孔隙半径确定装置，如下面的实施例所述。由于毛管力对PVT影响的临界孔隙半径确定装置解决问题的原理与毛管力对PVT影响的临界孔隙半径确定方法相似，因此毛管力对PVT影响的临界孔隙半径确定装置的实施可以参见毛管力对PVT影响的临界孔隙半径确定方法的实施，重复之处不再赘述。以下所使用的，术语“单元”或者“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。
图6是本发明实施例的毛管力对PVT影响的临界孔隙半径确定装置结构框图，如图6所示，包括：
属性参数获取模块601，用于获取多组分油气的属性参数；
PVT泡点压力曲线确定模块602用于：
根据所述属性参数，确定不考虑毛细管压力的第一PVT泡点压力曲线；
根据所述属性参数，确定考虑毛细管压力、相同润湿角、不同孔隙半径的第二PVT泡点压力曲线；
根据所述属性参数，确定不考虑毛细管压力的第三PVT泡点压力曲线；
根据所述属性参数，确定考虑毛细管压力、相同孔隙半径、不同润湿角的第四PVT泡点压力曲线；
分析模块603用于：
根据所述第一PVT泡点压力曲线和所述第二PVT泡点压力曲线，分析不同孔隙半径下毛细管压力对PVT泡点压力曲线的第一影响结果；
根据所述第三PVT泡点压力曲线和所述第四PVT泡点压力曲线，分析不同润湿角下毛细管压力对PVT泡点压力曲线的第二影响结果；
临界孔隙半径确定模块604，用于根据所述属性参数、所述第一影响结果和所述第二影响结果，改变润湿角和孔隙半径，按照PVT泡点压力曲线确定模块602的计算过程，确定考虑毛细管压力对PVT相变影响的临界孔隙半径。
在本发明实施例中，所述属性参数包括临界温度，临界压力，偏心因子，等张比容，分子量和二元交互系数。
在本发明实施例中，PVT泡点压力曲线确定模块602具体用于：
根据所述属性参数，按照如下方式确定PVT泡点压力曲线：
设定初始润湿角、初始微纳米孔隙半径、泡点压力和液相摩尔分数；
基于所述属性参数和泡点压力，确定多组分油气的平衡系数；
根据所述平衡系数和液相摩尔分数，确定并归一化气相摩尔分数；
根据所述平衡系数、初始润湿角、初始微纳米孔隙半径、毛细管压力及表面张力，确定液相压缩因子、液相逸度系数和液相逸度、气相压缩因子、气相逸度系数和气相逸度；
根据所述液相压缩因子、液相逸度系数和液相逸度，以及气相压缩因子、气相逸度系数和气相逸度，确定液相逸度与气相逸度的比值；
根据所述液相逸度与气相逸度的比值，判断气相逸度与液相逸度的平衡情况：
若不平衡，根据误差修正所述平衡系数及对应的泡点压力，直到气相逸度与液相逸度达到平衡，其中，所述误差为所述液相逸度与气相逸度的比值与1相减后的数值；若平衡，则判断初始微纳米孔隙半径是否小于等于孔隙半径最大值：
若初始微纳米孔隙半径大于孔隙半径最大值，则重新设定初始微纳米孔隙半径，直到气相逸度与液相逸度达到平衡；若初始微纳米孔隙半径小于等于孔隙半径最大值，则判断初始润湿角是否小于等于润湿角最大值：
若初始润湿角大于润湿角最大值，则重新设定初始润湿角，直到气相逸度与液相逸度达到平衡；若初始润湿角小于等于润湿角最大值，结束。
在本发明实施例中，PVT泡点压力曲线确定模块602具体用于：
按照如下公式确定多组分油气的平衡系数：
其中，Ki为平衡系数，i为第i种组分，Pci为第i种组分的临界压力，P为压力，ωi为偏心因子，Tci为第i种组分的临界温度，T为温度。
在本发明实施例中，PVT泡点压力曲线确定模块602具体用于：
按照如下公式确定并归一化气相摩尔分数：
其中，Ki为平衡系数，yi为第i种组分的气相摩尔分数，nc为总组分数，zi为第i种组分的总摩尔分数，V为气相比例数，xi为第i种组分的液相摩尔分数。
在本发明实施例中，PVT泡点压力曲线确定模块602具体用于：
按照如下公式确定液相压缩因子、液相逸度系数和液相逸度、气相压缩因子、气相逸度系数和气相逸度：
对于多组分混合流体，采用如下方程计算摩尔体积：
其中，
其中，v为摩尔体积，R为气体常数，T为温度，P为压力，aij为第i和第j种组分的组合系数，i为第i种组分，j为第j种组分，δij为第i和第j种组分的二元交互系数，a、b、ai、aj、κi和bi均为方程过程系数，Ωa和Ωb为组分参数，Tci为第i种组分的临界温度，Pci为第i种组分的临界压力，ωi为第i种组分的偏心因子，Tri为设定温度；
采用Pv＝ZRT通过变换v＝ZRT/P替换彭-罗宾逊状态方程Peng-Robinson EOS摩尔体积v，得到下面的立方方程：
Z3-(1-B)Z2+(A-2B-3B2)Z-(AB-B2-B3)＝0；
其中，
其中，Z为压缩因子，A和B为方程过程系数，xi为第i种组分的液相摩尔分数，xj为第j种组分的液相摩尔分数，nc为总组分数；
对于真实气体，当v＝ZRT/P，有f/P≠0，得到：
将PR状态方程的立方方程带入上式得到纯组分的逸度，可以得到另一个形式：
其中，f为逸度；
气相和液相的逸度系数分别为：
对于多组分真实流体，基于流体热动力平衡，将理想流体的逸度扩展到真实流体，因此，对于真实流体为：
具体为：
其中，
为气相逸度系数，fi V为第i种组分的气相逸度，Pi为第i种组分的压力，yi为第i种组分的气相摩尔分数，V为气相比例数，
为液相逸度系数，fi L为第i种组分的液相逸度，L为液相比例数，ZL为液相压缩因子，ZV为气相压缩因子，aji为第j和第i种组分的组合系数；
两相系统中每种组分的化学式平衡为：
PV≠PL；
其中，
为第i种组分的液相化学势，PL为液相压力，xnc为第nc种组分的液相摩尔分数，
为第i种组分的气相化学势，PV为气相压力，ync为第nc种组分的气相摩尔分数，Pc为气液两相间的毛细管压力，r为孔隙半径，θ为润湿角；
σ为表面张力，具体表达式为：
其中：
其中，χi为第i种组分的等张比容，ρL为液相密度，MWL为液相分子量，MWV为气相分子量，ρV为气相密度，ZL为液相压缩因子，ZV为气相压缩因子。
在本发明实施例中，PVT泡点压力曲线确定模块602具体用于：
按照如下公式判断气相逸度与液相逸度的平衡情况：
其中，
为液相与气相逸度比值，
fi L(l)为液相逸度，fi V(l)为气相逸度。
在本发明实施例中，PVT泡点压力曲线确定模块602具体用于：
若不平衡，按照如下公式根据误差修正所述平衡系数及对应的泡点压力：
其中，
表示第l+1次迭代时的第i种组分的平衡系数，l表示迭代次数，
为液相与气相逸度比值，
表示第l+1次迭代时的泡点压力，
表示第l次迭代时的液相逸度系数，fi L(l)为第l次迭代时的液相逸度，fi V(l)为第l次迭代时的气相逸度，nc为总组分数；i为第i种组分。
在本发明实施例中，临界孔隙半径确定模块604具体用于：
设定润湿角变化范围和变化间隔；
根据所述属性参数、所述第一影响结果和所述第二影响结果，基于润湿角变化范围和变化间隔，改变孔隙半径，确定考虑毛细管压力和不考虑毛细管压力的两个值；
将两个值进行比较，直到两个值的误差小于预设最小值时，所述考虑毛细管压力的值为临界孔隙半径。
本发明实施例还提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述毛管力对PVT影响的临界孔隙半径确定方法。
本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有执行毛管力对PVT影响的临界孔隙半径确定方法的计算机程序。
综上所述，本发明提出的毛管力对PVT影响的临界孔隙半径确定方法及装置针对超低渗透油气藏微纳米尺度孔隙内多组分流体复杂相变问题，在确定相同润湿角、不同孔隙半径条件下的PVT泡点压力曲线，或，在确定相同孔隙半径、不同润湿角条件下的PVT泡点压力曲线时，均考虑了毛细管压力对PVT相变影响，然后根据不同条件下毛细管压力对PVT相变影响确定临界孔隙半径，这样大大提高超低渗透油气藏纳米孔隙多组分流体相变的数值模拟精度。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明实施例可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种毛管力对PVT影响的临界孔隙半径确定方法，其特征在于，包括：
获取多组分油气的属性参数；
根据所述属性参数，确定不考虑毛细管压力的第一PVT泡点压力曲线；
根据所述属性参数，确定考虑毛细管压力、相同润湿角、不同孔隙半径的第二PVT泡点压力曲线；
根据所述第一PVT泡点压力曲线和所述第二PVT泡点压力曲线，分析不同孔隙半径下毛细管压力对PVT泡点压力曲线的第一影响结果；
根据所述属性参数，确定不考虑毛细管压力的第三PVT泡点压力曲线；
根据所述属性参数，确定考虑毛细管压力、相同孔隙半径、不同润湿角的第四PVT泡点压力曲线；
根据所述第三PVT泡点压力曲线和所述第四PVT泡点压力曲线，分析不同润湿角下毛细管压力对PVT泡点压力曲线的第二影响结果；
根据所述属性参数、所述第一影响结果和所述第二影响结果，改变润湿角和孔隙半径，确定考虑毛细管压力对PVT相变影响的临界孔隙半径；
根据所述属性参数，按照如下方式确定PVT泡点压力曲线：
设定初始润湿角、初始微纳米孔隙半径、泡点压力和液相摩尔分数；
基于所述属性参数和泡点压力，确定多组分油气的平衡系数；
根据所述平衡系数和液相摩尔分数，确定并归一化气相摩尔分数；
根据所述平衡系数、初始润湿角、初始微纳米孔隙半径、毛细管压力及表面张力，确定液相压缩因子、液相逸度系数和液相逸度、气相压缩因子、气相逸度系数和气相逸度；
根据所述液相压缩因子、液相逸度系数和液相逸度，以及气相压缩因子、气相逸度系数和气相逸度，确定液相逸度与气相逸度的比值；
根据所述液相逸度与气相逸度的比值，判断气相逸度与液相逸度的平衡情况：
若不平衡，根据误差修正所述平衡系数及对应的泡点压力，直到气相逸度与液相逸度达到平衡，其中，所述误差为所述液相逸度与气相逸度的比值与1相减后的数值；若平衡，则判断初始微纳米孔隙半径是否小于等于孔隙半径最大值：
若初始微纳米孔隙半径大于孔隙半径最大值，则重新设定初始微纳米孔隙半径，直到气相逸度与液相逸度达到平衡；若初始微纳米孔隙半径小于等于孔隙半径最大值，则判断初始润湿角是否小于等于润湿角最大值：
若初始润湿角大于润湿角最大值，则重新设定初始润湿角，直到气相逸度与液相逸度达到平衡；若初始润湿角小于等于润湿角最大值，结束；
根据所述属性参数、所述第一影响结果和所述第二影响结果，改变润湿角和孔隙半径，确定考虑毛细管压力对PVT相变影响的临界孔隙半径，包括：
设定润湿角变化范围和变化间隔；
根据所述属性参数、所述第一影响结果和所述第二影响结果，基于润湿角变化范围和变化间隔，改变孔隙半径，确定考虑毛细管压力和不考虑毛细管压力的两个值；
将两个值进行比较，直到两个值的误差小于预设最小值时，所述考虑毛细管压力的值为临界孔隙半径。
2.如权利要求1所述的毛管力对PVT影响的临界孔隙半径确定方法，其特征在于，按照如下公式确定多组分油气的平衡系数：
其中，Ki为平衡系数，i为第i种组分，Pci为第i种组分的临界压力，P为压力，ωi为偏心因子，Tci为第i种组分的临界温度，T为温度；
按照如下公式确定并归一化气相摩尔分数：
其中，yi为第i种组分的气相摩尔分数，nc为总组分数，zi为第i种组分的总摩尔分数，V为气相比例数，xi为第i种组分的液相摩尔分数。
3.如权利要求1所述的毛管力对PVT影响的临界孔隙半径确定方法，其特征在于，按照如下公式确定液相压缩因子、液相逸度系数和液相逸度、气相压缩因子、气相逸度系数和气相逸度：
对于多组分混合流体，采用如下方程计算摩尔体积：
其中，
其中，v为摩尔体积，R为气体常数，T为温度，P为压力，aij为第i和第j种组分的组合系数，i为第i种组分，j为第j种组分，δij为第i和第j种组分的二元交互系数，a、b、ai、aj、κi和bi均为方程过程系数，Ωa和Ωb为组分参数，Tci为第i种组分的临界温度，Pci为第i种组分的临界压力，ωi为第i种组分的偏心因子，Tri为设定温度；
采用Pv＝ZRT通过变换v＝ZRT/P替换彭-罗宾逊状态方程Peng-Robinson EOS摩尔体积v，得到下面的立方方程：
Z3-(1-B)Z2+(A-2B-3B2)Z-(AB-B2-B3)＝0；
其中，
其中，Z为压缩因子，A和B为方程过程系数，xi为第i种组分的液相摩尔分数，xj为第j种组分的液相摩尔分数，nc为总组分数；
对于真实气体，当v＝ZRT/P，有f/P≠0，得到：
将PR状态方程的立方方程带入上式得到纯组分的逸度，可以得到另一个形式：
其中，f为逸度；
气相和液相的逸度系数分别为：
对于多组分真实流体，基于流体热动力平衡，将理想流体的逸度扩展到真实流体，因此，对于真实流体为：
具体为：
其中，
为气相逸度系数，fi V为第i种组分的气相逸度，Pi为第i种组分的压力，yi为第i种组分的气相摩尔分数，V为气相比例数，
为液相逸度系数，fi L为第i种组分的液相逸度，L为液相比例数，ZL为液相压缩因子，ZV为气相压缩因子，aji为第j和第i种组分的组合系数；
两相系统中每种组分的化学式平衡为：
PV≠PL；
其中，
为第i种组分的液相化学势，PL为液相压力，xnc为第nc种组分的液相摩尔分数，
为第i种组分的气相化学势，PV为气相压力，ync为第nc种组分的气相摩尔分数，Pc为气液两相间的毛细管压力，r为孔隙半径，θ为润湿角；
σ为表面张力，具体表达式为：
其中：
其中，χi为第i种组分的等张比容，ρL为液相密度，MWL为液相分子量，MWV为气相分子量，ρV为气相密度，ZL为液相压缩因子，ZV为气相压缩因子。
4.如权利要求1所述的毛管力对PVT影响的临界孔隙半径确定方法，其特征在于，按照如下公式判断气相逸度与液相逸度的平衡情况：
其中，
为液相与气相逸度比值，
fi L(l)为液相逸度，fi V(l)为气相逸度。
5.如权利要求1所述的毛管力对PVT影响的临界孔隙半径确定方法，其特征在于，若不平衡，按照如下公式根据误差修正所述平衡系数及对应的泡点压力：
其中，
表示第l+1次迭代时的第i种组分的平衡系数，l表示迭代次数，
为液相与气相逸度比值，
表示第l+1次迭代时的泡点压力，
表示第l次迭代时的液相逸度系数，fi L(l)为第l次迭代时的液相逸度，fi V(l)为第l次迭代时的气相逸度，nc为总组分数；i为第i种组分。
6.一种毛管力对PVT影响的临界孔隙半径确定装置，其特征在于，包括：
属性参数获取模块，用于获取多组分油气的属性参数；
PVT泡点压力曲线确定模块用于：
根据所述属性参数，确定不考虑毛细管压力的第一PVT泡点压力曲线；
根据所述属性参数，确定考虑毛细管压力、相同润湿角、不同孔隙半径的第二PVT泡点压力曲线；
根据所述属性参数，确定不考虑毛细管压力的第三PVT泡点压力曲线；
根据所述属性参数，确定考虑毛细管压力、相同孔隙半径、不同润湿角的第四PVT泡点压力曲线；
分析模块用于：
根据所述第一PVT泡点压力曲线和所述第二PVT泡点压力曲线，分析不同孔隙半径下毛细管压力对PVT泡点压力曲线的第一影响结果；
根据所述第三PVT泡点压力曲线和所述第四PVT泡点压力曲线，分析不同润湿角下毛细管压力对PVT泡点压力曲线的第二影响结果；
临界孔隙半径确定模块，用于根据所述属性参数、所述第一影响结果和所述第二影响结果，改变润湿角和孔隙半径，确定考虑毛细管压力对PVT相变影响的临界孔隙半径；
PVT泡点压力曲线确定模块具体用于：
根据所述属性参数，按照如下方式确定PVT泡点压力曲线：
设定初始润湿角、初始微纳米孔隙半径、泡点压力和液相摩尔分数；
基于所述属性参数和泡点压力，确定多组分油气的平衡系数；
根据所述平衡系数和液相摩尔分数，确定并归一化气相摩尔分数；
根据所述平衡系数、初始润湿角、初始微纳米孔隙半径、毛细管压力及表面张力，确定液相压缩因子、液相逸度系数和液相逸度、气相压缩因子、气相逸度系数和气相逸度；
根据所述液相压缩因子、液相逸度系数和液相逸度，以及气相压缩因子、气相逸度系数和气相逸度，确定液相逸度与气相逸度的比值；
根据所述液相逸度与气相逸度的比值，判断气相逸度与液相逸度的平衡情况：
若不平衡，根据误差修正所述平衡系数及对应的泡点压力，直到气相逸度与液相逸度达到平衡，其中，所述误差为所述液相逸度与气相逸度的比值与1相减后的数值；若平衡，则判断初始微纳米孔隙半径是否小于等于孔隙半径最大值：
若初始微纳米孔隙半径大于孔隙半径最大值，则重新设定初始微纳米孔隙半径，直到气相逸度与液相逸度达到平衡；若初始微纳米孔隙半径小于等于孔隙半径最大值，则判断初始润湿角是否小于等于润湿角最大值：
若初始润湿角大于润湿角最大值，则重新设定初始润湿角，直到气相逸度与液相逸度达到平衡；若初始润湿角小于等于润湿角最大值，结束；
临界孔隙半径确定模块具体用于：
设定润湿角变化范围和变化间隔；
根据所述属性参数、所述第一影响结果和所述第二影响结果，基于润湿角变化范围和变化间隔，改变孔隙半径，确定考虑毛细管压力和不考虑毛细管压力的两个值；
将两个值进行比较，直到两个值的误差小于预设最小值时，所述考虑毛细管压力的值为临界孔隙半径。
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