CN112052634B - 低渗油藏注水过程中颗粒运移影响的分析方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种低渗油藏注水过程中颗粒运移影响的分析方法，包括：在孔隙网络模型中设置储层颗粒并模拟油水两相流时，储层颗粒的流动。当储层颗粒浓度小于预设浓度时，若单个储层颗粒直径小于喉道直径，则按照第一预定规则计算喉道中的储层颗粒数量。当储层颗粒浓度大于等于预设浓度，且储层颗粒直径小于喉道直径的三分之一时，则计算喉道中的储层颗粒数量，并获得沉积在储层喉道内的储层颗粒的体积，若储层颗粒的体积小于喉道的体积，则更新喉道半径尺寸为第一喉道半径，获得传导率、相邻两个孔隙之间的压力差、相邻两个孔隙之间的流量、油的相对渗透率、水的相对渗透率，以及油水等渗点的含水饱和度后，按照第二预定规则判断储层颗粒运移程度。
Description
技术领域
本申请属于石油开采技术领域，具体涉及一种低渗油藏注水过程中颗粒运移影响的分析方法及装置。
背景技术
关于低渗油藏注水过程中颗粒运移的影响，石先亚等人针对衰竭式开采弱胶结疏松砂岩油气藏，考虑储层压力衰竭对地应力的影响，基于井壁处岩石应力状态分析，建立出砂临界生产压差CDP模型。但该模型只是给出了出砂的临界压差，并没有研究与出砂量的关系。
刘先珊等人基于三维颗粒流数值模型，从细观角度模拟油藏恒速持续流动时的砂岩力学响应，分析出砂的发生和发展过程。射孔周围砂岩的应力变化曲线说明油藏流动增大砂岩的应力，持续时间越长，应力增幅越大，砂岩更易剪切屈服而破坏，出砂几率越大。该方法研究的是应力变化对出砂情况的影响，并没有说明驱替压差的变化对出砂情况的影响。
冯其红等人基于符合疏松砂岩储层典型特征的网络模型，综合考虑储层孔喉内颗粒的脱落、捕集、运移等微观变化机理，建立了储层参数变化三维网络模拟方法，并模拟研究了不同条件下孔隙度和渗透率等物性参数的变化规律。该方法研究的是由于注水导致储层颗粒脱落进而孔喉半径变大，渗透率增大的情况，没有考虑注水过程中水质问题及储层中原来存在的颗粒会导致孔喉半径减小，渗透率降低的情况。同时该过程研究的是单相流而不是两相流。
因此，目前需要明确低渗油藏注水过程中油水两相渗流对储层颗粒运移的影响。
发明内容
为了克服现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种低渗油藏注水过程中颗粒运移影响的分析方法及装置，其目的在于了解注水过程中注入水中颗粒及储层上脱落的颗粒随流体流动时对渗流过程的影响。
本发明的具体技术方案是：
本发明提供一种低渗油藏注水过程中颗粒运移影响的分析方法，包括如下步骤：
建立包含孔隙和喉道的三维孔隙网络模型，设定所述储层颗粒运移的条件参数；
在所述孔隙网络模型中设置所述储层颗粒，并模拟在油水两相流时，所述储层颗粒在所述孔隙网络模型中的流动情况；
根据所述储层颗粒运移的条件参数得到毛管力，并依据所述毛管力确定所述储层颗粒流经的喉道；
当所述储层颗粒浓度小于预设浓度时，若单个储层颗粒直径小于所述喉道直径，则根据所述储层颗粒运移的条件参数，按照第一预定规则计算所述喉道中的所述储层颗粒数量；
当所述储层颗粒浓度大于等于预设浓度，且所述储层颗粒直径小于所述喉道直径的三分之一时，则根据所述储层颗粒运移的条件参数，计算所述喉道中的所述储层颗粒数量；
根据所述储层颗粒数量，获得沉积在所述储层喉道内的所述储层颗粒的体积，若所述储层颗粒的体积小于所述喉道的体积，则更新所述喉道半径尺寸为第一喉道半径，并由所述第一喉道半径，获得传导率、相邻两个孔隙之间的压力差、相邻两个孔隙之间的流量、油的相对渗透率、水的相对渗透率，以及油水等渗点的含水饱和度；
根据所述油水等渗点的含水饱和度，按照第二预定规则判断所述储层颗粒运移程度；
所述储层颗粒包括：注入水中的颗粒和储层上脱落的颗粒。
在一个优选的实施方式中，所述第二预定规则为：所述油水等渗点的含水饱和度越大，则所述储层颗粒对所述储层渗透率影响越小；所述油水等渗点的含水饱和度越小，则所述储层颗粒对所述储层渗透率影响越大。
在一个优选的实施方式中，当所述储层颗粒浓度小于预设浓度时，若单个储层颗粒直径大于等于所述喉道直径时，或者进入所述喉道的所有储层颗粒体积大于等于所述喉道体积时，按照第三预定规则判断所述储层颗粒运移程度；
当所述储层颗粒浓度大于等于预设浓度，且所述储层颗粒直径大于等于所述喉道直径的三分之一时，按照第三预定规则判断所述储层颗粒运移程度。
在一个优选的实施方式中，所述第三预定规则为：判断是否存在其他喉道；
若存在其他喉道，则继续模拟在油水两相流时，所述储层颗粒在包含所述其他喉道中的所述孔隙网络模型中的流动情况；
若不存在其他喉道，则所述喉道堵塞，更新所述喉道半径尺寸为第一喉道半径，并由所述第一喉道半径，获得传导率、相邻两个孔隙之间的压力差、相邻两个孔隙之间的流量、油的相对渗透率、水的相对渗透率，以及油水等渗点的含水饱和度；
根据所述油水等渗点的含水饱和度，按照第二预定规则判断所述储层颗粒运移程度。
在一个优选的实施方式中，所述储层颗粒运移的条件参数包括：所述孔隙网络模型的相邻孔隙中心点之间的间距、驱替压力梯度、注入流体的流量、注入流体颗粒浓度、原始喉道半径、原始喉道长度、初始喉道体积、入口压力、入口处喉道的流量、出口压力、出口处喉道的流量、润湿角，以及界面张力。
在一个优选的实施方式中，所述预设浓度为5％。
在一个优选的实施方式中，所述第一预定规则为：
根据所述储层颗粒运移的条件参数，按照第四预定规则获得第一模型喉道中的预测颗粒数量，按照第五预定规则获得第二模型喉道中的预测颗粒数量，以及按照第六预定规则获得第三模型喉道中的预测颗粒数量；
将原始颗粒数量与第一模型喉道中的预测颗粒数量拟合，获得第一相关系数，将原始颗粒数量与第二模型喉道中的预测颗粒数量拟合，获得第二相关系数，将原始颗粒数量与第三模型喉道中的预测颗粒数量拟合，获得第三相关系数；
根据第一相关系数、第二相关系数、以及第三相关系数，按照第七预定规则判断储层颗粒运移对渗流的影响。
在一个优选的实施方式中，所述第四预定规则为按照以下公式计算得到第一模型喉道中的预测颗粒数量：
其中，y1i表示为第一模型喉道中的第i个预测颗粒数量，单位：个；Qi表示为第i个喉道的流量，单位：毫升/分；C(f)i表示为第i个注入流体颗粒浓度，单位：千克/立方米；
表示为第i个驱替压力梯度，单位：兆帕/米；i取2至m中的正整数，m表示为喉道的总个数，即驱替的总步数。
在一个优选的实施方式中，所述第五预定规则为按照以下公式计算得到第二模型喉道中的预测颗粒数量：
其中，y2i表示为第二模型喉道中的第i个预测颗粒数量，单位：个；Qi表示为第i个喉道的流量，单位：毫升/分；C(f)i表示为第i个注入流体颗粒浓度，单位：千克/立方米；
表示为第i个驱替压力梯度，单位：兆帕/米；i取2至m中的正整数，m表示为喉道的总个数，即驱替的总步数。
在一个优选的实施方式中，所述第六预定规则为按照以下公式计算得到第三模型喉道中的预测颗粒数量：
其中，y3i表示为第三模型喉道中的第i个预测颗粒数量，单位：个；Qi表示为第i个喉道的流量，单位：毫升/分；C(f)i表示为第i个注入流体颗粒浓度，单位：千克/立方米；
表示为第i个驱替压力梯度，单位：兆帕/米；i取2至m中的正整数，m表示为喉道的总个数，即驱替的总步数。
在一个优选的实施方式中，所述第七预定规则为：比较第一相关系数、第二相关系数、以及第三相关系数，则选择更接近1的相关系数对应的模型中的喉道中的所述储层颗粒数量。
在一个优选的实施方式中，所述第一相关系数为按照以下公式对原始颗粒数量与第一模型的预测颗粒数量进行拟合：
所述第二相关系数为按照以下公式对原始颗粒数量与第二模型的预测颗粒数量进行拟合：
所述第三相关系数为按照以下公式对原始颗粒数量与第三模型的预测颗粒数量进行拟合：
其中，Q1表示为第一相关系数，Q2表示为第二相关系数，Q3表示为第三相关系数；E1i表示为第一模型的第i个第一统计参数，E2i表示为第二模型的第i个第一统计参数，E3i表示为第三模型的第i个第一统计参数；Ti表示为第i个第二统计参数；i取1至m中的正整数；m表示为喉道的总个数，即驱替的总步数。
在一个优选的实施方式中，按照以下公式计算第j模型的第i个第一统计参数Eji和第i个第二统计参数Ti：
Eji＝(yi原-yji)2；
其中，Eji表示为第j模型的第i个第一统计参数，j取1至3中的正整数；yi原表示为第i个原始颗粒数量；yji表示为第j模型喉道中的第i个预测颗粒数量。
在一个优选的实施方式中，按照以下公式获得沉积在所述储层喉道内的所述储层颗粒的体积：
其中，Vpt表示为沉积在所述储层喉道内的所述储层颗粒的体积，单位：立方米；r表示为原始喉道半径，单位：米；nparticle表示为喉道中的储层颗粒数量，单位：个。
在一个优选的实施方式中，按照以下公式更新所述喉道半径尺寸为第一喉道半径：
其中，Vpt表示为沉积在所述储层喉道内的所述储层沉积颗粒的体积，单位：立方米，Vt表示为初始喉道体积，单位：立方米，dt_new表示为第一喉道直径，单位：米，L表示为原始喉道长度，单位：米。
在一个优选的实施方式中，按照以下公式计算所述毛管力：
其中，F表示为毛管力，单位：牛；σ表示为界面张力；单位：牛/米，θ表示为润湿角，单位°,r表示为原始喉道半径，单位：米。
在一个优选的实施方式中，按照以下公式获得传导率：
其中，R表示为第一喉道直径dt_new的一半，单位：米；μ表示为流体粘度，单位：帕·秒；g表示为传导率，单位：米四次方·秒/帕。
在一个优选的实施方式中，按照以下公式计算获得所述孔隙网络模型中除入口处和出口处的其余相邻两个孔隙之间的压力差：
按照以下公式计算获得所述孔隙网络模型中入口处的相邻两个孔隙之间的压力差：
按照以下公式计算获得所述孔隙网络模型中出口处的相邻两个孔隙之间的压力差：
其中，g表示为传导率，单位：米四次方·秒/帕；
表示为所述孔隙网络模型中除入口处和出口处的其余第k个相邻两个孔隙之间的压力差，单位为：帕；
表示为所述孔隙网络模型中入口处的第k个相邻两个孔隙之间的压力差，单位为：帕；
表示为所述孔隙网络模型中出口处的第k个相邻两个孔隙之间的压力差，单位为：帕；k取1至u中的正整数；u表示为相邻孔隙的数量。Qin表示为入口处喉道的流量，Qout表示为出口处喉道的流量。
在一个优选的实施方式中，按照以下公式获得相邻两个孔隙之间的流量：
其中，Qa表示为相邻两个孔隙之间的流量，单位：毫升/分；R表示为第一喉道直径dt_new的一半，单位：米；Δpa表示为相邻两个孔隙之间的压力差，单位：帕；μ表示为流体粘度，单位：帕·秒；L表示为原始喉道长度，单位：米。
在一个优选的实施方式中，按照以下公式获得油的相对渗透率和水的相对渗透率：
其中，kro表示为油的相对渗透率；ΔPa(o/o+w)表示为油水两相流时油相入口处的压力和出口处压力的差值，单位为：帕；ΔPa(o)表示为油相单相流时入口处的压力和出口处压力的差值，单位为：帕；krw表示为水的相对渗透率；ΔPa(w/o+w)表示为油水两相流时水相入口处的压力和出口处压力的差值，单位为：帕；ΔPa(w)表示为水相单相流时入口处的压力和出口处压力的差值，单位为：帕。
在一个优选的实施方式中，按照以下公式获得：油水两相流时油相入口处的压力和出口处压力的差值ΔPa(o/o+w)：
按照以下公式获得：油相单相流时入口处的压力和出口处压力的差值ΔPa(o)：
按照以下公式获得：油水两相流时水相入口处的压力和出口处压力的差值：ΔPa(w/o+w)：
按照以下公式获得：水相单相流时入口处的压力和出口处压力的差值ΔPa(w)：
其中，
表示为油相单相流动时压力分布对应的入口处压力的平均值，单位：帕；
表示为油相单相流动时压力分布对应的出口处压力的平均值，单位：帕；
表示为水相单相流动时压力分布对应的入口处压力的平均值，单位：帕；
表示为水相单相流动时压力分布对应的出口处压力的平均值，单位：帕；
表示为油水两相同时流动时油相压力分布对应的入口处压力的平均值，单位：帕；
表示为油水两相同时流动时油相压力分布对应的出口处压力的平均值，单位：帕；
表示为油水两相同时流动时水相压力分布对应的入口处压力的平均值，单位：帕；
表示为油水两相同时流动时水相压力分布对应的出口处压力的平均值，单位：帕；n表示为孔隙的数量，单位：个。
在一个优选的实施方式中，按照以下方法获得油水等渗点的含水饱和度：将所述油的相对渗透率和水的相对渗透率分别带入相渗曲线中，获得油水等渗点的含水饱和度。
另外，本申请还提供一种低渗油藏注水过程中颗粒运移影响的分析装置，包括：
建立模块，其被配置为建立包含孔隙和喉道的三维孔隙网络模型，设定所述储层颗粒运移的条件参数；
流动模块，其被配置为在所述孔隙网络模型中设置所述储层颗粒，并模拟在油水两相流时，所述储层颗粒在所述孔隙网络模型中的流动情况；
选择模块，其被配置为根据所述储层颗粒运移的条件参数得到毛管力，并依据所述毛管力确定所述储层颗粒流经的喉道；
第一计算模块，其被配置为当所述储层颗粒浓度小于预设浓度时，若单个储层颗粒直径小于所述喉道直径，则根据所述储层颗粒运移的条件参数，按照第一预定规则计算所述喉道中的所述储层颗粒数量；
第二计算模块，其被配置为当所述储层颗粒浓度大于等于预设浓度，且所述储层颗粒直径小于所述喉道直径的三分之一时，则根据所述储层颗粒运移的条件参数，计算所述喉道中的所述储层颗粒数量；
获得模块，其配置为根据所述储层颗粒数量，获得沉积在所述储层喉道内的所述储层颗粒的体积，若所述储层颗粒的体积小于所述喉道的体积，则更新所述喉道半径尺寸为第一喉道半径，并由所述第一喉道半径，获得传导率、相邻两个孔隙之间的压力差、相邻两个孔隙之间的流量、油的相对渗透率、水的相对渗透率，以及油水等渗点的含水饱和度；
判断模块，其被配置为根据所述油水等渗点的含水饱和度，按照第二预定规则判断所述储层颗粒运移程度；
所述储层颗粒包括：注入水中的颗粒和储层上脱落的颗粒。
此外，本申请还提供一种低渗油藏注水过程中颗粒运移影响的分析装置，包括存储器和处理器，存储器中存储计算机程序，所述计算机程序在被所述处理器执行时，实现以下步骤：如上述任一项所述的低渗油藏注水过程中颗粒运移影响的分析方法。
借由以上的技术方案，本申请的有益效果在于：了解颗粒随流体移动、沉积和堵塞的具体过程，及对于油藏注水开采时驱替过程的影响。
参照后文的说明和附图，详细公开了本申请的特定实施方式，指明了本申请的原理可以被采用的方式。应该可以理解，本申请的实施方式在范围上并不因而受到限制。在所附权利要求的精神和条款的范围内，本申请的实施方式包括许多改变、修改和等同。
针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。
应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。
附图说明
在此描述的附图仅用于解释目的，而不意图以任何方式来限制本申请公开的范围。另外，图中的各部件的形状和比例尺寸等仅为示意性的，用于帮助对本申请的理解，并不是具体限定本申请各部件的形状和比例尺寸。本领域的技术人员在本申请的教导下，可以根据具体情况选择各种可能的形状和比例尺寸来实施本申请。在附图中：
图1为本申请实施方式的低渗油藏注水过程中颗粒运移影响的分析方法流程图；
图2为本申请实施方式的低渗油藏注水过程中颗粒运移影响的分析装置模块图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施方式中的附图，对本申请实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本申请一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本申请中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本申请保护的范围。
需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
如图1所示，本申请提供一种低渗油藏注水过程中颗粒运移影响的分析方法，该方法包括如下步骤：
S1：建立包含孔隙和喉道的三维孔隙网络模型，设定所述储层颗粒运移的条件参数。
S2：在所述孔隙网络模型中设置所述储层颗粒，并模拟在油水两相流时，所述储层颗粒在所述孔隙网络模型中的流动情况。
S3：根据所述储层颗粒运移的条件参数得到毛管力，并依据所述毛管力确定所述储层颗粒流经的喉道。
S4：当所述储层颗粒浓度小于预设浓度时，若单个储层颗粒直径小于所述喉道直径，则根据所述储层颗粒运移的条件参数，按照第一预定规则计算所述喉道中的所述储层颗粒数量。
S5：当所述储层颗粒浓度大于等于预设浓度，且所述储层颗粒直径小于所述喉道直径的三分之一时，则根据所述储层颗粒运移的条件参数，计算所述喉道中的所述储层颗粒数量。
S6：根据所述储层颗粒数量，获得沉积在所述储层喉道内的所述储层颗粒的体积，若所述储层颗粒的体积小于所述喉道的体积，则更新所述喉道半径尺寸为第一喉道半径，并由所述第一喉道半径，获得传导率、相邻两个孔隙之间的压力差、相邻两个孔隙之间的流量、油的相对渗透率、水的相对渗透率，以及油水等渗点的含水饱和度。
S7：根据所述油水等渗点的含水饱和度，按照第二预定规则判断所述储层颗粒运移程度；
所述储层颗粒包括：注入水中的颗粒和储层上脱落的颗粒。
注：注入水中的颗粒在孔隙网络模型入口处不断产生，储层上脱落的颗粒在喉道中产生。
在具体的实施方式中，可以通过数字岩心提取的方法建立包含孔隙和喉道的三维孔隙网络模型。通过扫描电子显微镜实验(SEM)获取有代表性的砂岩扫描电镜图像，图像的分辨率为1μm，数据体由100*100*100个体素构成。然后，进行二维图像的二值化处理(图像分割技术)并通过马尔可夫链蒙特卡洛(MCMC)法重构出相应的孔隙数字岩心。
接着设定所述储层颗粒运移的条件参数，譬如：所述孔隙网络模型的相邻孔隙中心点之间的间距、驱替压力梯度、注入流体的流量、注入流体颗粒浓度、原始喉道半径、原始喉道长度、初始喉道体积、入口压力、入口处喉道的流量、出口压力、出口处喉道的流量、润湿角，以及界面张力等相关参数。
然后可以在所述孔隙网络模型中设置所述储层颗粒，并模拟在油水两相流时，所述储层颗粒在所述孔隙网络模型中的流动情况。在初始状态下，设定每个孔隙中有5个颗粒，每个喉道中有20个颗粒(水驱油过程中驱替第一步人为设定，后面由函数关系判断，但孔隙和喉道中颗粒数量比不变)，使孔隙中颗粒数量：喉道中颗粒数量＝1：4。随着注入流体中颗粒浓度增大，孔隙和喉道中颗粒数量增加。颗粒运移过程中，假设孔隙中颗粒不运移，喉道中颗粒经过孔隙但只在喉道中沉积，具体为：储层颗粒中80％颗粒沉积，20％颗粒流入下一喉道。
接着，可以根据所述储层颗粒运移的条件参数得到毛管力，并依据该毛管力确定所述储层颗粒流经的喉道。由于每个孔隙至少有两个相连的喉道，因此，颗粒流动需要去选择进入哪个喉道。进入喉道的顺序依照毛管力的大小来判断，通常颗粒优先进入毛管力较小的喉道中。待所有颗粒运移完毕，程序运行结束。具体地，可以按照以下公式计算所述毛管力：
其中，F表示为毛管力，单位：牛；σ表示为界面张力；单位：牛/米，θ表示为润湿角，单位°,r表示为原始喉道半径，单位：米。
当所述储层颗粒浓度小于预设浓度(5％)时，若单个储层颗粒直径小于所述喉道直径，则根据所述储层颗粒运移的条件参数，按照第一预定规则计算所述喉道中的所述储层颗粒数量。
或者，当所述储层颗粒浓度大于等于预设浓度(5％)，且所述储层颗粒直径小于所述喉道直径的三分之一时，则根据所述储层颗粒运移的条件参数，计算所述喉道中的所述储层颗粒数量。
具体地，首先可以获取注入流体的流量Qi、注入流体颗粒浓度C(f)i、驱替压力梯度
以及原始颗粒数量yi原，如表1所示：
表1
然后，按照第四预定规则的公式计算得到第一模型喉道中的预测颗粒数量：
其中，y1i表示为第一模型喉道中的第i个预测颗粒数量，单位：个；Qi表示为第i个喉道的流量，单位：毫升/分；C(f)i表示为第i个注入流体颗粒浓度，单位：千克/立方米；
表示为第i个驱替压力梯度，单位：兆帕/米；i取2至m中的正整数，m表示为喉道的总个数，即驱替的总步数。
需要强调的是，注入流体的流量的数量与驱替压力梯度的数量相等。从驱替开始，水相进入第一喉道，此时第一喉道的数量值人为设定，颗粒数量20个，得到此时的压力分布，流量分布，浓度分布，用此数值计算下一喉道中颗粒数量。因此，此公式中从第二喉道开始计算，即i取2至m中的正整数。
令
y＝C(f)i，x的幂(指数)最高为2，y的幂(指数)最高为1，拟合效果最好，得到：
y1i＝f(x,y)＝p00+p10*x+p01*y+p20*x2+p11*x*y
式中：
p00＝-8.392；p10＝1.21；p01＝17.81；p20＝-0.03614；p11＝1.563；得到表2：
表2
接着，将原始颗粒数量yi原与第一模型喉道中的预测颗粒数量y1i拟合，获得第一相关系数Q1。
所述第一相关系数为按照以下公式对原始颗粒数量与第一模型的预测颗粒数量进行拟合：
其中，Q1表示为第一相关系数；E1i表示为第一模型的第i个第一统计参数；Ti表示为第i个第二统计参数；i取1至m中的正整数；m表示为喉道的总个数，即驱替的总步数。
然后，按照以下公式计算第j模型的第i个第一统计参数Eji和第i个第二统计参数Ti：
Eji＝(yi原-yji)2；
其中，Eji表示为第j模型的第i个第一统计参数，j取1至3中的正整数；yi原表示为第i个原始颗粒数量；yji表示为第j模型喉道中的第i个预测颗粒数量。
将原始颗粒数量yi原，第一模型喉道中的预测颗粒数量y1i以及根据上述拟合规则计算出的第一模型的第i个第一统计参数E1i，和第i个第二统计参数Ti的数值列入表3中。
表3
求得第一相关系数
同理，可以按照第五预定规则的公式计算得到第二模型喉道中的预测颗粒数量：
其中，y2i表示为第二模型喉道中的第i个预测颗粒数量，单位：个；Qi表示为第i个喉道的流量，单位：毫升/分；C(f)i表示为第i个注入流体颗粒浓度，单位：千克/立方米；
表示为第i个驱替压力梯度，单位：兆帕/米；i取2至m中的正整数，m表示为喉道的总个数，即驱替的总步数。
需要强调的是，注入流体的流量的数量与驱替压力梯度的数量相等。
从驱替开始，水相进入第一喉道，此时第一喉道的数量值人为设定，颗粒数量20个，得到此时的压力分布，流量分布，浓度分布，用此数值计算下一喉道中颗粒数量。因此，此公式中从第二喉道开始计算，即i取2至m中的正整数。
令
x的幂(指数)最高为2，y的幂(指数)最高为2，拟合效果最好，得到：
y2i＝f(x,y)＝p00+p10*x+p01*y+p20*x2+p11*x*y+p02*y2
式中：
p00＝140.9；p10＝-4.05×104；p01＝776.4；p20＝2.973×106；p11＝-5.655×104；p02＝-404.3，得到表4：
表4
接着，将原始颗粒数量yi原与第二模型喉道中的预测颗粒数量y2i拟合，获得第二相关系数Q2。
所述第二相关系数为按照以下公式对原始颗粒数量与第二模型的预测颗粒数量进行拟合：
其中，Q2表示为第二相关系数；E2i表示为第二模型的第i个第一统计参数；Ti表示为第i个第二统计参数；i取1至m中的正整数；m表示为喉道的总个数，即驱替的总步数。
然后，按照以下公式计算第j模型的第i个第一统计参数Eji和第i个第二统计参数Ti：
Eji＝(yi原-yji)2；
其中，Eji表示为第j模型的第i个第一统计参数，j取1至3中的正整数；yi原表示为第i个原始颗粒数量；yji表示为第j模型喉道中的第i个预测颗粒数量。
将原始颗粒数量yi原，第二模型喉道中的预测颗粒数量y2i以及根据上述拟合规则计算出的第二模型的第i个第一统计参数E2i，和第i个第二统计参数Ti的数值列入表5中。
表5
求得第二相关系数
同理，可以按照第六预定规则的公式计算得到第三模型喉道中的预测颗粒数量：
其中，y3i表示为第三模型喉道中的第i个预测颗粒数量，单位：个；Qi表示为第i个喉道的流量，单位：毫升/分；C(f)i表示为第i个注入流体颗粒浓度，单位：千克/立方米；
表示为第i个驱替压力梯度，单位：兆帕/米；i取2至m中的正整数，m表示为喉道的总个数，即驱替的总步数。
需要强调的是，注入流体的流量的数量与驱替压力梯度的数量相等。
从驱替开始，水相进入第一喉道，此时第一喉道的数量值人为设定，颗粒数量20个，得到此时的压力分布，流量分布，浓度分布，用此数值计算下一喉道中颗粒数量。因此，此公式中从第二喉道开始计算，即i取2至m中的正整数。
令
y＝Qi,x的幂(指数)最高为3，y的幂(指数)最高为2，拟合效果最好，得到：
y3i＝f(x,y)＝p00+p10*x+p01*y+p20*x2+p11*x*y+p02*y2+p30*x3+p21*x2*y+p12*x*y2
式中：
p00＝-3544；p10＝8.783×104；p01＝7.034×105；p20＝1.189×105；p11＝-2.108×107；
p02＝-3.162×107；p30＝1.817×104；p21＝-1.284×107；p12＝1.232×109，得到表6：
表6
接着，将原始颗粒数量yi原与第三模型喉道中的预测颗粒数量y3i拟合，获得第三相关系数Q3。
所述第三相关系数为按照以下公式对原始颗粒数量与第三模型的预测颗粒数量进行拟合：
其中，Q3表示为第三相关系数；E3i表示为第三模型的第i个第一统计参数；Ti表示为第i个第二统计参数；i取1至m中的正整数；m表示为喉道的总个数，即驱替的总步数。
然后，按照以下公式计算第j模型的第i个第一统计参数Eji和第i个第二统计参数Ti：
Eji＝(yi原-yji)2；
其中，Eji表示为第j模型的第i个第一统计参数，j取1至3中的正整数；yi原表示为第i个原始颗粒数量；yji表示为第j模型喉道中的第i个预测颗粒数量。
将原始颗粒数量yi原，第三模型喉道中的预测颗粒数量y3i以及根据上述拟合规则计算出的第三模型的第i个第一统计参数E3i，和第i个第二统计参数Ti的数值列入表7中。
表7
求得第三相关系数
由此，获得表8：
表8
最后，根据第一相关系数Q1、第二相关系数Q2、以及第三相关系数Q3，按照第七预定规则判断储层颗粒运移对渗流的影响。
所述第七预定规则具体为：比较第一相关系数Q1、第二相关系数Q2、以及第三相关系数Q3，则选择更接近1的第一相关系数Q1对应的第一模型中的喉道中的所述储层颗粒数量。
根据上述确定的所述储层颗粒数量，按照以下公式获得沉积在所述储层喉道内的所述储层颗粒的体积：
其中，Vpt表示为沉积在所述储层喉道内的所述储层沉积颗粒的体积，单位：立方米；r表示为原始喉道半径，单位：米；nparticle表示为喉道中的储层颗粒数量，单位：个。
若所述储层颗粒的体积小于所述喉道的体积，则更新所述喉道半径尺寸为第一喉道半径：
其中，Vpt表示为沉积在所述储层喉道内的所述储层沉积颗粒的体积，单位：立方米，Vt表示为初始喉道体积，单位：立方米，dt_new表示为第一喉道直径，单位：米，L表示为原始喉道长度，单位：米。
然后，根据第一喉道半径dt_new，获得传导率g：
其中，R表示为第一喉道直径dt_new的一半，单位：米；μ表示为流体粘度，单位：帕·秒；g表示为传导率，单位：米四次方·秒/帕。
根据上述传导率，按照以下公式计算获得所述孔隙网络模型中除入口处和出口处的其余相邻两个孔隙之间的压力差：
按照以下公式计算获得所述孔隙网络模型中入口处的相邻两个孔隙之间的压力差：
按照以下公式计算获得所述孔隙网络模型中出口处的相邻两个孔隙之间的压力差：
其中，g表示为传导率，单位：米四次方·秒/帕；
表示为所述孔隙网络模型中除入口处和出口处的其余第k个相邻两个孔隙之间的压力差，单位为：帕；
表示为所述孔隙网络模型中入口处的第k个相邻两个孔隙之间的压力差，单位为：帕；
表示为所述孔隙网络模型中出口处的第k个相邻两个孔隙之间的压力差，单位为：帕；k取1至u中的正整数；u表示为相邻孔隙的数量。Qin表示为入口处喉道的流量，Qout表示为出口处喉道的流量。
根据相邻两个孔隙之间的压力差，计算相邻两个孔隙之间的流量：
其中，Qa表示为相邻两个孔隙之间的流量，单位：毫升/分；R表示为第一喉道直径dt_new的一半，单位：米；Δpa表示为相邻两个孔隙之间的压力差，单位为：帕；μ表示为流体粘度，单位：帕·秒；L表示为原始喉道长度，单位：米。
根据相邻两个孔隙之间的压力差计算油的相对渗透率和水的相对渗透率：
其中，kro表示为油的相对渗透率；ΔPa(o/o+w)表示为油水两相流时油相入口处的压力和出口处压力的差值，单位为：帕；ΔPa(o)表示为油相单相流时入口处的压力和出口处压力的差值，单位为：帕；krw表示为水的相对渗透率；ΔPa(w/o+w)表示为油水两相流时水相入口处的压力和出口处压力的差值，单位为：帕；ΔPa(w)表示为水相单相流时入口处的压力和出口处压力的差值，单位为：帕。将所述油的相对渗透率和水的相对渗透率分别带入相渗曲线(现有技术)中，获得油水等渗点的含水饱和度。
按照以下公式获得：油水两相流时油相入口处的压力和出口处压力的差值ΔPa(o/o+w)：
按照以下公式获得：油相单相流时入口处的压力和出口处压力的差值ΔPa(o)：
按照以下公式获得：油水两相流时水相入口处的压力和出口处压力的差值：ΔPa(w/o+w)：
按照以下公式获得：水相单相流时入口处的压力和出口处压力的差值ΔPa(w)：
其中，
表示为油相单相流动时压力分布对应的入口处压力的平均值，单位：帕；
表示为油相单相流动时压力分布对应的出口处压力的平均值，单位：帕；
表示为水相单相流动时压力分布对应的入口处压力的平均值，单位：帕；
表示为水相单相流动时压力分布对应的出口处压力的平均值，单位：帕；
表示为油水两相同时流动时油相压力分布对应的入口处压力的平均值，单位：帕；
表示为油水两相同时流动时油相压力分布对应的出口处压力的平均值，单位：帕；
表示为油水两相同时流动时水相压力分布对应的入口处压力的平均值，单位：帕；
表示为油水两相同时流动时水相压力分布对应的出口处压力的平均值，单位：帕；n表示为孔隙的数量，单位：个。
最后，根据所述油水等渗点的含水饱和度，按照第二预定规则判断所述储层颗粒运移程度。所述第二预定规则为：所述油水等渗点的含水饱和度越大，则所述储层颗粒对所述储层渗透率影响越小，在此条件下可长期注水；所述油水等渗点的含水饱和度越小，则所述储层颗粒对所述储层渗透率影响越大，这样需要调整注水参数，如注入速度、驱替压差，注水水质。
然而，当所述储层颗粒浓度小于预设浓度(5％)时，若单个储层颗粒直径大于等于所述喉道直径时，或者进入所述喉道的所有储层颗粒体积大于等于所述喉道体积时，则按照第三预定规则判断所述储层颗粒运移程度。或者当所述储层颗粒浓度大于等于预设浓度(5％)，且所述储层颗粒直径大于等于所述喉道直径的三分之一时，也可以按照第三预定规则判断所述储层颗粒运移程度。
所述第三预定规则为：判断是否存在其他喉道。若存在其他喉道，则继续模拟在油水两相流时，所述储层颗粒在包含所述其他喉道中的所述孔隙网络模型中的流动情况。若不存在其他喉道，则所述喉道堵塞，继续按照上述方法更新所述喉道半径尺寸为第一喉道半径，并由所述第一喉道半径，获得传导率、相邻两个孔隙之间的压力差、相邻两个孔隙之间的流量、油的相对渗透率、水的相对渗透率，以及油水等渗点的含水饱和度，相关的说明如上，在此不赘述。
然后，根据所述油水等渗点的含水饱和度，按照第二预定规则判断所述储层颗粒运移程度。所述第二预定规则为：所述油水等渗点的含水饱和度越大，则所述储层颗粒对所述储层渗透率影响越小，在此条件下可长期注水；所述油水等渗点的含水饱和度越小，则所述储层颗粒对所述储层渗透率影响越大，这样需要调整注水参数，如注入速度、驱替压差，注水水质。
由此可见，利用本申请的低渗油藏注水过程中颗粒运移影响的分析方法可以计算不同注水浓度、注水速度和不同驱替压力下颗粒沉积的数量，同时说明颗粒的存在对于水驱油流动过程的影响，为实际油藏开采需要考虑到的影响因素提供借鉴性意义。
基于同一发明构思，本发明实施例中还提供了一种低渗油藏注水过程中颗粒运移影响的分析装置，如下面的实施例所述。由于一种低渗油藏注水过程中颗粒运移影响的分析装置解决问题的原理与一种低渗油藏注水过程中颗粒运移影响的分析方法相似，因此低渗油藏注水过程中颗粒运移影响的分析装置的实施可以参见低渗油藏注水过程中颗粒运移影响的分析方法的实施，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。
如图2所示，本发明还提供一种低渗油藏注水过程中颗粒运移影响的分析装置，该装置包括：
建立模块101，其被配置为建立包含孔隙和喉道的三维孔隙网络模型，设定所述储层颗粒运移的条件参数。
流动模块102，其被配置为在所述孔隙网络模型中设置所述储层颗粒，并模拟在油水两相流时，所述储层颗粒在所述孔隙网络模型中的流动情况。
选择模块103，其被配置为根据所述储层颗粒运移的条件参数得到毛管力，并依据所述毛管力确定所述储层颗粒流经的喉道。
第一计算模块104，其被配置为当所述储层颗粒浓度小于预设浓度时，若单个储层颗粒直径小于所述喉道直径，则根据所述储层颗粒运移的条件参数，按照第一预定规则计算所述喉道中的所述储层颗粒数量。
第二计算模块105，其被配置为当所述储层颗粒浓度大于等于预设浓度，且所述储层颗粒直径小于所述喉道直径的三分之一时，则根据所述储层颗粒运移的条件参数，计算所述喉道中的所述储层颗粒数量。
获得模块106，其配置为根据所述储层颗粒数量，获得沉积在所述储层喉道内的所述储层颗粒的体积，若所述储层颗粒的体积小于所述喉道的体积，则更新所述喉道半径尺寸为第一喉道半径，并由所述第一喉道半径，获得传导率、相邻两个孔隙之间的压力差、相邻两个孔隙之间的流量、油的相对渗透率、水的相对渗透率，以及油水等渗点的含水饱和度。
判断模块107，其被配置为根据所述油水等渗点的含水饱和度，按照第二预定规则判断所述储层颗粒运移程度；
所述储层颗粒包括：注入水中的颗粒和储层上脱落的颗粒。
在一个优选的实施方式中，所述第二预定规则为：所述油水等渗点的含水饱和度越大，则所述储层颗粒对所述储层渗透率影响越小；所述油水等渗点的含水饱和度越小，则所述储层颗粒对所述储层渗透率影响越大。
在一个优选的实施方式中，当所述储层颗粒浓度小于预设浓度时，若单个储层颗粒直径大于等于所述喉道直径时，或者进入所述喉道的所有储层颗粒体积大于等于所述喉道体积时，按照第三预定规则判断所述储层颗粒运移程度；
当所述储层颗粒浓度大于等于预设浓度，且所述储层颗粒直径大于等于所述喉道直径的三分之一时，按照第三预定规则判断所述储层颗粒运移程度。
在一个优选的实施方式中，所述第三预定规则为：判断是否存在其他喉道；
若存在其他喉道，则继续模拟在油水两相流时，所述储层颗粒在包含所述其他喉道中的所述孔隙网络模型中的流动情况；
若不存在其他喉道，则所述喉道堵塞，更新所述喉道半径尺寸为第一喉道半径，并由所述第一喉道半径，获得传导率、相邻两个孔隙之间的压力差、相邻两个孔隙之间的流量、油的相对渗透率、水的相对渗透率，以及油水等渗点的含水饱和度；
根据所述油水等渗点的含水饱和度，按照第二预定规则判断所述储层颗粒运移程度。
在一个优选的实施方式中，所述储层颗粒运移的条件参数包括：所述孔隙网络模型的相邻孔隙中心点之间的间距、驱替压力梯度、注入流体的流量、注入流体颗粒浓度、原始喉道半径、原始喉道长度、初始喉道体积、入口压力、出口压力、润湿角，以及界面张力。
在一个优选的实施方式中，所述预设浓度为5％。
在一个优选的实施方式中，所述第一预定规则为：
根据所述储层颗粒运移的条件参数，按照第四预定规则获得第一模型喉道中的预测颗粒数量，按照第五预定规则获得第二模型喉道中的预测颗粒数量，以及按照第六预定规则获得第三模型喉道中的预测颗粒数量；
将原始颗粒数量与第一模型喉道中的预测颗粒数量拟合，获得第一相关系数，将原始颗粒数量与第二模型喉道中的预测颗粒数量拟合，获得第二相关系数，将原始颗粒数量与第三模型喉道中的预测颗粒数量拟合，获得第三相关系数；
根据第一相关系数、第二相关系数、以及第三相关系数，按照第七预定规则判断储层颗粒运移对渗流的影响。
在一个优选的实施方式中，所述第四预定规则为按照以下公式计算得到第一模型喉道中的预测颗粒数量：
其中，y1i表示为第一模型喉道中的第i个预测颗粒数量，单位：个；Qi表示为第i个喉道的流量，单位：毫升/分；C(f)i表示为第i个注入流体颗粒浓度，单位：千克/立方米；
表示为第i个驱替压力梯度，单位：兆帕/米；i取2至m中的正整数，m表示为喉道的总个数，即驱替的总步数。
9.根据权利要求7所述的低渗油藏注水过程中颗粒运移影响的分析方法，其特征在于，所述第五预定规则为按照以下公式计算得到第二模型喉道中的预测颗粒数量：
其中，y2i表示为第二模型喉道中的第i个预测颗粒数量，单位：个；Qi表示为第i个喉道的流量，单位：毫升/分；C(f)i表示为第i个注入流体颗粒浓度，单位：千克/立方米；
表示为第i个驱替压力梯度，单位：兆帕/米；i取2至m中的正整数，m表示为喉道的总个数，即驱替的总步数。
在一个优选的实施方式中，所述第六预定规则为按照以下公式计算得到第三模型喉道中的预测颗粒数量：
其中，y3i表示为第三模型喉道中的第i个预测颗粒数量，单位：个；Qi表示为第i个喉道的流量，单位：毫升/分；C(f)i表示为第i个注入流体颗粒浓度，单位：千克/立方米；
表示为第i个驱替压力梯度，单位：兆帕/米；i取2至m中的正整数，m表示为喉道的总个数，即驱替的总步数。
在一个优选的实施方式中，所述第七预定规则为：比较第一相关系数、第二相关系数、以及第三相关系数，则选择更接近1的相关系数对应的模型中的喉道中的所述储层颗粒数量。
在一个优选的实施方式中，所述第一相关系数为按照以下公式对原始颗粒数量与第一模型的预测颗粒数量进行拟合：
所述第二相关系数为按照以下公式对原始颗粒数量与第二模型的预测颗粒数量进行拟合：
所述第三相关系数为按照以下公式对原始颗粒数量与第三模型的预测颗粒数量进行拟合：
其中，Q1表示为第一相关系数，Q2表示为第二相关系数，Q3表示为第三相关系数；E1i表示为第一模型的第i个第一统计参数，E2i表示为第二模型的第i个第一统计参数，E3i表示为第三模型的第i个第一统计参数；Ti表示为第i个第二统计参数；i取1至m中的正整数；m表示为喉道的总个数，即驱替的总步数。
在一个优选的实施方式中，按照以下公式计算第j模型的第i个第一统计参数Eji和第i个第二统计参数Ti：
Eji＝(yi原-yji)2；
其中，Eji表示为第j模型的第i个第一统计参数，j取1至3中的正整数；yi原表示为第i个原始颗粒数量；yji表示为第j模型喉道中的第i个预测颗粒数量。
在一个优选的实施方式中，按照以下公式获得沉积在所述储层喉道内的所述储层颗粒的体积：
其中，Vpt表示为沉积在所述储层喉道内的所述储层颗粒的体积，单位：立方米；r表示为原始喉道半径，单位：米；nparticle表示为喉道中的储层颗粒数量，单位：个。
在一个优选的实施方式中，按照以下公式更新所述喉道半径尺寸为第一喉道半径：
其中，Vpt表示为沉积在所述储层喉道内的所述储层沉积颗粒的体积，单位：立方米，Vt表示为初始喉道体积，单位：立方米，dt_new表示为第一喉道直径，单位：米，L表示为原始喉道长度，单位：米。
在一个优选的实施方式中，按照以下公式计算所述毛管力：
其中，F表示为毛管力，单位：牛；σ表示为界面张力；单位：牛/米，θ表示为润湿角，单位°,r表示为原始喉道半径，单位：米。
在一个优选的实施方式中，按照以下公式获得传导率：
其中，R表示为第一喉道直径dt_new的一半，单位：米；μ表示为流体粘度，单位：帕·秒；g表示为传导率，单位：米四次方·秒/帕。
在一个优选的实施方式中，按照以下公式计算获得所述孔隙网络模型中除入口处和出口处的其余相邻两个孔隙之间的压力差：
按照以下公式计算获得所述孔隙网络模型中入口处的相邻两个孔隙之间的压力差：
按照以下公式计算获得所述孔隙网络模型中出口处的相邻两个孔隙之间的压力差：
其中，g表示为传导率，单位：米四次方·秒/帕；
表示为所述孔隙网络模型中除入口处和出口处的其余第k个相邻两个孔隙之间的压力差，单位为：帕；
表示为所述孔隙网络模型中入口处的第k个相邻两个孔隙之间的压力差，单位为：帕；
表示为所述孔隙网络模型中出口处的第k个相邻两个孔隙之间的压力差，单位为：帕；k取1至u中的正整数；u表示为相邻孔隙的数量。Qin表示为入口处喉道的流量，Qout表示为出口处喉道的流量。
在一个优选的实施方式中，按照以下公式获得相邻两个孔隙之间的流量：
其中，Qa表示为相邻两个孔隙之间的流量，单位：毫升/分；R表示为第一喉道直径dt_new的一半，单位：米；Δpa表示为相邻两个孔隙之间的压力差，单位：帕；μ表示为流体粘度，单位：帕·秒；L表示为原始喉道长度，单位：米。
在一个优选的实施方式中，按照以下公式获得油的相对渗透率和水的相对渗透率：
其中，kro表示为油的相对渗透率；ΔPa(o/o+w)表示为油水两相流时油相入口处的压力和出口处压力的差值，单位为：帕；ΔPa(o)表示为油相单相流时入口处的压力和出口处压力的差值，单位为：帕；krw表示为水的相对渗透率；ΔPa(w/o+w)表示为油水两相流时水相入口处的压力和出口处压力的差值，单位为：帕；ΔPa(w)表示为水相单相流时入口处的压力和出口处压力的差值，单位为：帕。
在一个优选的实施方式中，按照以下公式获得：油水两相流时油相入口处的压力和出口处压力的差值ΔPa(o/o+w)：
按照以下公式获得：油相单相流时入口处的压力和出口处压力的差值ΔPa(o)：
按照以下公式获得：油水两相流时水相入口处的压力和出口处压力的差值：ΔPa(w/o+w)：
按照以下公式获得：水相单相流时入口处的压力和出口处压力的差值ΔPa(w)：
其中，
表示为油相单相流动时压力分布对应的入口处压力的平均值，单位：帕；
表示为油相单相流动时压力分布对应的出口处压力的平均值，单位：帕；
表示为水相单相流动时压力分布对应的入口处压力的平均值，单位：帕；
表示为水相单相流动时压力分布对应的出口处压力的平均值，单位：帕；
表示为油水两相同时流动时油相压力分布对应的入口处压力的平均值，单位：帕；
表示为油水两相同时流动时油相压力分布对应的出口处压力的平均值，单位：帕；
表示为油水两相同时流动时水相压力分布对应的入口处压力的平均值，单位：帕；
表示为油水两相同时流动时水相压力分布对应的出口处压力的平均值，单位：帕；n表示为孔隙的数量，单位：个。
在一个优选的实施方式中，按照以下方法获得油水等渗点的含水饱和度：将所述油的相对渗透率和水的相对渗透率分别带入相渗曲线中，获得油水等渗点的含水饱和度。
另外，本发明还提供一种低渗油藏注水过程中颗粒运移影响的分析装置，包括存储器和处理器，存储器中存储计算机程序，所述计算机程序在被所述处理器执行时，实现以上所述的低渗油藏注水过程中颗粒运移影响的分析方法的步骤。
在本实施方式中，所述存储器可以包括用于存储信息的物理装置，通常是将信息数字化后再以利用电、磁或者光学等方法的媒体加以存储。本实施方式所述的存储器又可以包括：利用电能方式存储信息的装置，如RAM、ROM等；利用磁能方式存储信息的装置，如硬盘、软盘、磁带、磁芯存储器、磁泡存储器、U盘；利用光学方式存储信息的装置，如CD或DVD。当然，还有其他方式的存储器，例如量子存储器、石墨烯存储器等等。
在本实施方式中，所述处理器可以按任何适当的方式实现。例如，所述处理器可以采取例如微处理器或处理器以及存储可由该(微)处理器执行的计算机可读程序代码(例如软件或固件)的计算机可读介质、逻辑门、开关、专用集成电路(Application SpecificIntegrated Circuit，ASIC)、可编程逻辑控制器和嵌入微控制器的形式等等。
本说明书实施方式提供的服务器，其处理器和存储器实现的具体功能，可以与本说明书中的前述实施方式相对照解释。
在另外一个实施方式中，还提供了一种软件，该软件用于执行上述实施例及优选实施方式中描述的技术方案。
在另外一个实施方式中，还提供了一种存储介质，该存储介质中存储有上述软件，该存储介质包括但不限于：光盘、软盘、硬盘、可擦写存储器等。
从以上的描述中可以看出，本发明实施方式实现了如下技术效果：计算不同注水浓度、注水速度和不同驱替压力下颗粒沉积的数量，及在不同条件下对于油水相对渗透率变化的影响。
显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明实施例的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明实施例不限制于任何特定的硬件和软件结合。
多个元件、成分、部件或步骤能够由单个集成元件、成分、部件或步骤来提供。另选地，单个集成元件、成分、部件或步骤可以被分成分离的多个元件、成分、部件或步骤。用来描述元件、成分、部件或步骤的公开“一”或“一个”并不说为了排除其他的元件、成分、部件或步骤。
应该理解，以上描述是为了进行图示说明而不是为了进行限制。通过阅读上述描述，在所提供的示例之外的许多实施方式和许多应用对本领域技术人员来说都将是显而易见的。因此，本教导的范围不应该参照上述描述来确定，而是应该参照前述权利要求以及这些权利要求所拥有的等价物的全部范围来确定。出于全面之目的，所有文章和参考包括专利申请和公告的公开都通过参考结合在本文中。在前述权利要求中省略这里公开的主题的任何方面并不是为了放弃该主体内容，也不应该认为申请人没有将该主题考虑为所公开的申请主题的一部分。
Claims (24)
1.一种低渗油藏注水过程中颗粒运移影响的分析方法，其特征在于，包括如下步骤：
建立包含孔隙和喉道的三维孔隙网络模型，设定所述储层颗粒运移的条件参数；
在所述孔隙网络模型中设置所述储层颗粒，并模拟在油水两相流时，所述储层颗粒在所述孔隙网络模型中的流动情况；
根据所述储层颗粒运移的条件参数得到毛管力，并依据所述毛管力确定所述储层颗粒流经的喉道；
当所述储层颗粒浓度小于预设浓度时，若单个储层颗粒直径小于所述喉道直径，则根据所述储层颗粒运移的条件参数，按照第一预定规则计算所述喉道中的所述储层颗粒数量；
当所述储层颗粒浓度大于等于预设浓度，且所述储层颗粒直径小于所述喉道直径的三分之一时，则根据所述储层颗粒运移的条件参数，计算所述喉道中的所述储层颗粒数量；
根据所述储层颗粒数量，获得沉积在所述储层喉道内的所述储层颗粒的体积，若所述储层颗粒的体积小于所述喉道的体积，则更新所述喉道半径尺寸为第一喉道半径，并由所述第一喉道半径，获得传导率、相邻两个孔隙之间的压力差、相邻两个孔隙之间的流量、油的相对渗透率、水的相对渗透率，以及油水等渗点的含水饱和度；
根据所述油水等渗点的含水饱和度，按照第二预定规则判断所述储层颗粒运移程度；
所述储层颗粒包括：注入水中的颗粒和储层上脱落的颗粒。
2.根据权利要求1所述的低渗油藏注水过程中颗粒运移影响的分析方法，其特征在于，所述第二预定规则为：所述油水等渗点的含水饱和度越大，则所述储层颗粒对所述储层渗透率影响越小；所述油水等渗点的含水饱和度越小，则所述储层颗粒对所述储层渗透率影响越大。
3.根据权利要求1所述的低渗油藏注水过程中颗粒运移影响的分析方法，其特征在于，当所述储层颗粒浓度小于预设浓度时，若单个储层颗粒直径大于等于所述喉道直径时，或者进入所述喉道的所有储层颗粒体积大于等于所述喉道体积时，按照第三预定规则判断所述储层颗粒运移程度；
当所述储层颗粒浓度大于等于预设浓度，且所述储层颗粒直径大于等于所述喉道直径的三分之一时，按照第三预定规则判断所述储层颗粒运移程度。
4.根据权利要求2所述的低渗油藏注水过程中颗粒运移影响的分析方法，其特征在于，所述第三预定规则为：判断是否存在其他喉道；
若存在其他喉道，则继续模拟在油水两相流时，所述储层颗粒在包含所述其他喉道中的所述孔隙网络模型中的流动情况；
若不存在其他喉道，则所述喉道堵塞，更新所述喉道半径尺寸为第一喉道半径，并由所述第一喉道半径，获得传导率、相邻两个孔隙之间的压力差、相邻两个孔隙之间的流量、油的相对渗透率、水的相对渗透率，以及油水等渗点的含水饱和度；
根据所述油水等渗点的含水饱和度，按照第二预定规则判断所述储层颗粒运移程度。
5.根据权利要求1所述的低渗油藏注水过程中颗粒运移影响的分析方法，其特征在于，所述储层颗粒运移的条件参数包括：所述孔隙网络模型的相邻孔隙中心点之间的间距、驱替压力梯度、注入流体的流量、注入流体颗粒浓度、原始喉道半径、原始喉道长度、初始喉道体积、入口压力、入口处喉道的流量、出口压力、出口处喉道的流量、润湿角，以及界面张力。
6.根据权利要求1所述的低渗油藏注水过程中颗粒运移影响的分析方法，其特征在于，所述预设浓度为5％。
7.根据权利要求1所述的低渗油藏注水过程中颗粒运移影响的分析方法，其特征在于，所述第一预定规则为：
根据所述储层颗粒运移的条件参数，按照第四预定规则获得第一模型喉道中的预测颗粒数量，按照第五预定规则获得第二模型喉道中的预测颗粒数量，以及按照第六预定规则获得第三模型喉道中的预测颗粒数量；
将原始颗粒数量与第一模型喉道中的预测颗粒数量拟合，获得第一相关系数，将原始颗粒数量与第二模型喉道中的预测颗粒数量拟合，获得第二相关系数，将原始颗粒数量与第三模型喉道中的预测颗粒数量拟合，获得第三相关系数；
根据第一相关系数、第二相关系数、以及第三相关系数，按照第七预定规则判断储层颗粒运移对渗流的影响。
8.根据权利要求1所述的低渗油藏注水过程中颗粒运移影响的分析方法，其特征在于，所述第四预定规则为按照以下公式计算得到第一模型喉道中的预测颗粒数量：
其中，y1i表示为第一模型喉道中的第i个预测颗粒数量，单位：个；Qi表示为第i个喉道的流量，单位：毫升/分；C(f)i表示为第i个注入流体颗粒浓度，单位：千克/立方米；
表示为第i个驱替压力梯度，单位：兆帕/米；i取2至m中的正整数，m表示为喉道的总个数，即驱替的总步数。
9.根据权利要求7所述的低渗油藏注水过程中颗粒运移影响的分析方法，其特征在于，所述第五预定规则为按照以下公式计算得到第二模型喉道中的预测颗粒数量：
其中，y2i表示为第二模型喉道中的第i个预测颗粒数量，单位：个；Qi表示为第i个喉道的流量，单位：毫升/分；C(f)i表示为第i个注入流体颗粒浓度，单位：千克/立方米；
表示为第i个驱替压力梯度，单位：兆帕/米；i取2至m中的正整数，m表示为喉道的总个数，即驱替的总步数。
10.根据权利要求7所述的低渗油藏注水过程中颗粒运移影响的分析方法，其特征在于，所述第六预定规则为按照以下公式计算得到第三模型喉道中的预测颗粒数量：
其中，y3i表示为第三模型喉道中的第i个预测颗粒数量，单位：个；Qi表示为第i个喉道的流量，单位：毫升/分；C(f)i表示为第i个注入流体颗粒浓度，单位：千克/立方米；
表示为第i个驱替压力梯度，单位：兆帕/米；i取2至m中的正整数，m表示为喉道的总个数，即驱替的总步数。
11.根据权利要求7所述的低渗油藏注水过程中颗粒运移影响的分析方法，其特征在于，所述第七预定规则为：比较第一相关系数、第二相关系数、以及第三相关系数，则选择更接近1的相关系数对应的模型中的喉道中的所述储层颗粒数量。
12.根据权利要求7所述的低渗油藏注水过程中颗粒运移影响的分析方法，其特征在于，所述第一相关系数为按照以下公式对原始颗粒数量与第一模型的预测颗粒数量进行拟合：
所述第二相关系数为按照以下公式对原始颗粒数量与第二模型的预测颗粒数量进行拟合：
所述第三相关系数为按照以下公式对原始颗粒数量与第三模型的预测颗粒数量进行拟合：
其中，Q1表示为第一相关系数，Q2表示为第二相关系数，Q3表示为第三相关系数；E1i表示为第一模型的第i个第一统计参数，E2i表示为第二模型的第i个第一统计参数，E3i表示为第三模型的第i个第一统计参数；Ti表示为第i个第二统计参数；i取1至m中的正整数；m表示为喉道的总个数，即驱替的总步数。
13.根据权利要求12所述的低渗油藏注水过程中颗粒运移影响的分析方法，其特征在于，按照以下公式计算第j模型的第i个第一统计参数Eji和第i个第二统计参数Ti：
Eji＝(yi原-yji)2；
其中，Eji表示为第j模型的第i个第一统计参数，j取1至3中的正整数；yi原表示为第i个原始颗粒数量；yji表示为第j模型喉道中的第i个预测颗粒数量。
14.根据权利要求11所述的低渗油藏注水过程中颗粒运移影响的分析方法，其特征在于，按照以下公式获得沉积在所述储层喉道内的所述储层颗粒的体积：
其中，Vpt表示为沉积在所述储层喉道内的所述储层颗粒的体积，单位：立方米；r表示为原始喉道半径，单位：米；nparticle表示为喉道中的储层颗粒数量，单位：个。
15.根据权利要求14所述的低渗油藏注水过程中颗粒运移影响的分析方法，其特征在于，按照以下公式更新所述喉道半径尺寸为第一喉道半径：
其中，Vpt表示为沉积在所述储层喉道内的所述储层沉积颗粒的体积，单位：立方米，Vt表示为初始喉道体积，单位：立方米，dt_new表示为第一喉道直径，单位：米，L表示为原始喉道长度，单位：米。
16.根据权利要求1所述的低渗油藏注水过程中颗粒运移影响的分析方法，其特征在于，按照以下公式计算所述毛管力：
其中，F表示为毛管力，单位：牛；σ表示为界面张力；单位：牛/米，θ表示为润湿角，单位°,r表示为原始喉道半径，单位：米。
17.根据权利要求15所述的低渗油藏注水过程中颗粒运移影响的分析方法，其特征在于，按照以下公式获得传导率：
其中，R表示为第一喉道直径dt_new的一半，单位：米；μ表示为流体粘度，单位：帕·秒；g表示为传导率，单位：米四次方·秒/帕。
18.根据权利要求17所述的低渗油藏注水过程中颗粒运移影响的分析方法，其特征在于，按照以下公式计算获得所述孔隙网络模型中除入口处和出口处的其余相邻两个孔隙之间的压力差：
按照以下公式计算获得所述孔隙网络模型中入口处的相邻两个孔隙之间的压力差：
按照以下公式计算获得所述孔隙网络模型中出口处的相邻两个孔隙之间的压力差：
其中，g表示为传导率，单位：米四次方·秒/帕；
表示为所述孔隙网络模型中除入口处和出口处的其余第k个相邻两个孔隙之间的压力差，单位为：帕；
表示为所述孔隙网络模型中入口处的第k个相邻两个孔隙之间的压力差，单位为：帕；
表示为所述孔隙网络模型中出口处的第k个相邻两个孔隙之间的压力差，单位为：帕；k取1至u中的正整数；u表示为相邻孔隙的数量。Qin表示为入口处喉道的流量，Qout表示为出口处喉道的流量。
19.根据权利要求18所述的低渗油藏注水过程中颗粒运移影响的分析方法，其特征在于，按照以下公式获得相邻两个孔隙之间的流量：
其中，Qa表示为相邻两个孔隙之间的流量，单位：毫升/分；R表示为第一喉道直径dt_new的一半，单位：米；Δpa表示为相邻两个孔隙之间的压力差，单位：帕；μ表示为流体粘度，单位：帕·秒；L表示为原始喉道长度，单位：米。
20.根据权利要求19所述的低渗油藏注水过程中颗粒运移影响的分析方法，其特征在于，按照以下公式获得油的相对渗透率和水的相对渗透率：
其中，kro表示为油的相对渗透率；ΔPa(o/o+w)表示为油水两相流时油相入口处的压力和出口处压力的差值，单位为：帕；ΔPa(o)表示为油相单相流时入口处的压力和出口处压力的差值，单位为：帕；krw表示为水的相对渗透率；ΔPa(w/o+w)表示为油水两相流时水相入口处的压力和出口处压力的差值，单位为：帕；ΔPa(w)表示为水相单相流时入口处的压力和出口处压力的差值，单位为：帕。
21.根据权利要求20所述的低渗油藏注水过程中颗粒运移影响的分析方法，其特征在于，按照以下公式获得：油水两相流时油相入口处的压力和出口处压力的差值ΔPa(o/o+w)：
按照以下公式获得：油相单相流时入口处的压力和出口处压力的差值ΔPa(o)：
按照以下公式获得：油水两相流时水相入口处的压力和出口处压力的差值：ΔPa(w/o+w)：
按照以下公式获得：水相单相流时入口处的压力和出口处压力的差值ΔPa(w)：
其中，
表示为油相单相流动时压力分布对应的入口处压力的平均值，单位：帕；
表示为油相单相流动时压力分布对应的出口处压力的平均值，单位：帕；
表示为水相单相流动时压力分布对应的入口处压力的平均值，单位：帕；
表示为水相单相流动时压力分布对应的出口处压力的平均值，单位：帕；
表示为油水两相同时流动时油相压力分布对应的入口处压力的平均值，单位：帕；
表示为油水两相同时流动时油相压力分布对应的出口处压力的平均值，单位：帕；
表示为油水两相同时流动时水相压力分布对应的入口处压力的平均值，单位：帕；
表示为油水两相同时流动时水相压力分布对应的出口处压力的平均值，单位：帕；n表示为孔隙的数量，单位：个。
22.根据权利要求20所述的低渗油藏注水过程中颗粒运移影响的分析方法，其特征在于，按照以下方法获得油水等渗点的含水饱和度：将所述油的相对渗透率和水的相对渗透率分别带入相渗曲线中，获得油水等渗点的含水饱和度。
23.一种低渗油藏注水过程中颗粒运移影响的分析装置，其特征在于，包括：
建立模块，其被配置为建立包含孔隙和喉道的三维孔隙网络模型，设定所述储层颗粒运移的条件参数；
流动模块，其被配置为在所述孔隙网络模型中设置所述储层颗粒，并模拟在油水两相流时，所述储层颗粒在所述孔隙网络模型中的流动情况；
选择模块，其被配置为根据所述储层颗粒运移的条件参数得到毛管力，并依据所述毛管力确定所述储层颗粒流经的喉道；
第一计算模块，其被配置为当所述储层颗粒浓度小于预设浓度时，若单个储层颗粒直径小于所述喉道直径，则根据所述储层颗粒运移的条件参数，按照第一预定规则计算所述喉道中的所述储层颗粒数量；
第二计算模块，其被配置为当所述储层颗粒浓度大于等于预设浓度，且所述储层颗粒直径小于所述喉道直径的三分之一时，则根据所述储层颗粒运移的条件参数，计算所述喉道中的所述储层颗粒数量；
获得模块，其配置为根据所述储层颗粒数量，获得沉积在所述储层喉道内的所述储层颗粒的体积，若所述储层颗粒的体积小于所述喉道的体积，则更新所述喉道半径尺寸为第一喉道半径，并由所述第一喉道半径，获得传导率、相邻两个孔隙之间的压力差、相邻两个孔隙之间的流量、油的相对渗透率、水的相对渗透率，以及油水等渗点的含水饱和度；
判断模块，其被配置为根据所述油水等渗点的含水饱和度，按照第二预定规则判断所述储层颗粒运移程度；
所述储层颗粒包括：注入水中的颗粒和储层上脱落的颗粒。
24.一种低渗油藏注水过程中颗粒运移影响的分析装置，其特征在于，包括存储器和处理器，存储器中存储计算机程序，所述计算机程序在被所述处理器执行时，实现以下步骤：如权利要求1至22任一项所述的低渗油藏注水过程中颗粒运移影响的分析方法。
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