CN112131513B - 流体非平衡相态的计算方法及系统 - Google Patents
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Abstract
公开了一种流体非平衡相态的计算方法及系统。该方法包括：确定流体组分模型的温度、压力、起始时间、终止时间与时间间隔；对于时间t进行如下步骤：步骤1：确定初始平衡比，计算气相摩尔分数，计算油相组分与气相组分；步骤2：计算各组分的逸度；步骤3：计算归一化物质传递速度与逸度误差；步骤4：判断逸度误差是否小于或等于误差阈值；步骤5：计算油相组分与气相组分的平均摩尔质量、饱和度、密度；步骤6：计算粘度对比参数、低压粘度与对比密度；步骤7：计算高压粘度；步骤8：使t＝t‑△t，重复步骤1‑8，直至t≤tend。本发明通过流体非平衡相态变化特征，计算流体相态随时间的变化过程，表征相态平衡的动态过程。
Description
技术领域
本发明涉及油气田开发领域，更具体地，涉及一种流体非平衡相态的计算方法及系统。
背景技术
流体相态计算在流体PVT分析拟合、油藏数值模拟、凝析气藏开发、CO2驱油与埋存等领域都有着至关重要的作用。
在数值模拟或是其他理论计算中，通常考虑流体瞬间达到相平衡状态，这与常规PVT釜实验结果是相符的。但是在实际多孔介质中，由于其孔隙结构十分复杂，流体中各相接触面积十分有限，导致在温度或压力发生变化时流体各相之间不能快速达到相平衡状态。与平衡相态计算不同，相态会随时间的变化而发生改变，直至逐渐趋向于平衡状态。而目前常规相态平衡计算方法都默认考虑在压力或温度等外界条件变化的瞬间，流体内部即达到相平衡状态，这与实际情况不符。因此，有必要开发一种流体非平衡相态的计算方法及系统。
公开于本发明背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明提出了一种流体非平衡相态的计算方法及系统，其能够通过流体非平衡相态变化特征，计算流体相态随时间的变化过程，表征相态平衡的动态过程。
根据本发明的一方面，提出了一种流体非平衡相态的计算方法。所述方法可以包括：在给定温度条件下，建立流体组分模型，确定压力、起始时间、终止时间与时间间隔；对于时间t进行如下步骤：步骤1：确定初始平衡比，根据所述初始平衡比计算气相摩尔分数，进而计算油相组分与气相组分；步骤2：根据所述油相组分与所述气相组分，计算各组分的逸度；步骤3：根据所述各组分的逸度，计算归一化物质传递速度，进而计算逸度误差；步骤4：判断所述逸度误差是否小于或等于误差阈值，若是，则进行步骤5，若否，则更新所述初始平衡比，重复步骤1-4，直至所述逸度误差小于或等于误差阈值；步骤5：计算所述油相组分与所述气相组分的饱和度、平均摩尔质量与密度；步骤6：根据所述各组分的平均摩尔质量，计算粘度对比参数、低压粘度与对比密度；步骤7：根据所述粘度对比参数、所述低压粘度与所述对比密度，计算高压粘度；步骤8：使t＝t-△t，重复步骤1-8，直至t≤tend，其中，△t为时间间隔，tend为终止时间；其中，相态参数包括所述饱和度、所述密度与粘度。
优选地，通过公式(1)计算气相摩尔分数：
其中，V为气相摩尔分数，Zi为总组分，Ki为初始平衡比，Nc为油气模型中的组分总数量，i为组分序号，i＝1,2,…,Nc。
优选地，通过公式(2)计算所述油相组分：
通过公式(3)计算所述气相组分：
其中，Xi为油相组分，Yi为气相组分。
优选地，通过公式(4)计算油相各组分的逸度：
通过公式(5)计算气相各组分的逸度：
其中，fLi为油相第i个组分的逸度，fVi为气相第i个组分的逸度，ZL为油相压缩因子，ZV为气相压缩因子，am为油气模型的平均引力，/> 为二元交互作用系数，ai(T)＝aciαi(T)，ai(T)、aci、αi(T)均为中间计算参数，/>Tci为第i个组分的临界温度，mi＝0.480+1.574ωi-0.176ωi 2，ωi为第i个组分的偏心因子，pci为第i个组分的临界压力，/>bm为油气模型的斥力常数，
优选地，通过公式(6)计算所述归一化物质传递速度：
其中，为归一化物质传递速度，p*为下一时间步的压力，λ为平衡时间的倒数。
优选地，通过公式(7)计算所述油相组分与所述气相组分的平均摩尔质量：
其中，Mo为油相组分的平均摩尔质量，Mg为气相组分的平均摩尔质量，Mi为第i个组分的摩尔质量。
优选地，通过公式(8)计算粘度对比参数：
其中，ζ为粘度对比参数，ζi为第i个组分的粘度对比参数，
优选地，通过公式(9)计算对比密度：
其中，ρr为对比密度，ρ′为，ρc′为拟临界密度，Vc为临界摩尔体积，/> 为/>组分混合物的相对密度。
优选地，通过公式(10)计算高压粘度：
其中，μ为高压粘度，μ*为低压粘度。
根据本发明的另一方面，提出了一种流体非平衡相态的计算系统，其特征在于，该系统包括：存储器，存储有计算机可执行指令；处理器，所述处理器运行所述存储器中的计算机可执行指令，执行以下步骤：在给定温度条件下，建立流体组分模型，确定压力、起始时间、终止时间与时间间隔；对于时间t进行如下步骤：步骤1：确定初始平衡比，根据所述初始平衡比计算气相摩尔分数，进而计算油相组分与气相组分；步骤2：根据所述油相组分与所述气相组分，计算各组分的逸度；步骤3：根据所述各组分的逸度，计算归一化物质传递速度，进而计算逸度误差；步骤4：判断所述逸度误差是否小于或等于误差阈值，若是，则进行步骤5，若否，则更新所述初始平衡比，重复步骤1-4，直至所述逸度误差小于或等于误差阈值；步骤5：计算所述油相组分与所述气相组分的饱和度、平均摩尔质量与密度；步骤6：根据所述各组分的平均摩尔质量，计算粘度对比参数、低压粘度与对比密度；步骤7：根据所述粘度对比参数、所述低压粘度与所述对比密度，计算高压粘度；步骤8：使t＝t-△t，重复步骤1-8，直至t≤tend，其中，△t为时间间隔，tend为终止时间；其中，相态参数包括所述饱和度、所述密度与粘度。
优选地，通过公式(1)计算气相摩尔分数：
其中，V为气相摩尔分数，Zi为总组分，Ki为初始平衡比，Nc为油气模型中的组分总数量，i为组分序号，i＝1,2,…,Nc。
优选地，通过公式(2)计算所述油相组分：
通过公式(3)计算所述气相组分：
其中，Xi为油相组分，Yi为气相组分。
优选地，通过公式(4)计算油相各组分的逸度：
通过公式(5)计算气相各组分的逸度：
其中，fLi为油相第i个组分的逸度，fVi为气相第i个组分的逸度，ZL为油相压缩因子，ZV为气相压缩因子，am为油气模型的平均引力，/> 为二元交互作用系数，ai(T)＝aciαi(T)，ai(T)、aci、αi(T)均为中间计算参数，/>Tci为第i个组分的临界温度，/>ωi为第i个组分的偏心因子，/>pci为第i个组分的临界压力，/>bm为油气模型的斥力常数，/>
优选地，通过公式(6)计算所述归一化物质传递速度：
其中，为归一化物质传递速度，p*为下一时间步的压力，λ为平衡时间的倒数。
优选地，通过公式(7)计算所述油相组分与所述气相组分的平均摩尔质量：
其中，Mo为油相组分的平均摩尔质量，Mg为气相组分的平均摩尔质量，Mi为第i个组分的摩尔质量。
优选地，通过公式(8)计算粘度对比参数：
其中，ζ为粘度对比参数，ζi为第i个组分的粘度对比参数，
优选地，通过公式(9)计算对比密度：
其中，ρr为对比密度，ρ′为，ρc′为拟临界密度，Vc为临界摩尔体积，/> 为/>组分混合物的相对密度。
优选地，通过公式(10)计算高压粘度：
其中，μ为高压粘度，μ*为低压粘度。
本发明的方法和装置具有其它的特性和优点，这些特性和优点从并入本文中的附图和随后的具体实施方式中将是显而易见的，或者将在并入本文中的附图和随后的具体实施方式中进行详细陈述，这些附图和具体实施方式共同用于解释本发明的特定原理。
附图说明
通过结合附图对本发明示例性实施例进行更详细的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本发明示例性实施例中，相同的参考标号通常代表相同部件。
图1示出了根据本发明的流体非平衡相态的计算方法的步骤的流程图。
图2示出了根据本发明的一个实施例的慢速衰竭实验产气量拟合的示意图。
图3示出了根据本发明的一个实施例的慢速衰竭实验产油量拟合的示意图。
图4示出了根据本发明的一个实施例的快速衰竭实验产气量拟合的示意图。
图5示出了根据本发明的一个实施例的快速衰竭实验产油量拟合的示意图。
图6示出了根据本发明的一个实施例的慢速/快速衰竭实验油气采收率的对比图。
图7示出了根据本发明的一个实施例的慢速/快速衰竭实验非平衡计算影响的对比图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本发明。虽然附图中显示了本发明的优选实施例，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了使本发明更加透彻和完整，并且能够将本发明的范围完整地传达给本领域的技术人员。
图1示出了根据本发明的流体非平衡相态的计算方法的步骤的流程图。
在该实施例中，根据本发明的流体非平衡相态的计算方法可以包括：在给定温度条件下，建立流体组分模型，确定压力、起始时间、终止时间与时间间隔；对于时间t进行如下步骤：步骤1：确定初始平衡比，根据初始平衡比计算气相摩尔分数，进而计算油相组分与气相组分；步骤2：根据油相组分与气相组分，计算各组分的逸度；步骤3：根据各组分的逸度，计算归一化物质传递速度，进而计算逸度误差；步骤4：判断逸度误差是否小于或等于误差阈值，若是，则进行步骤5，若否，则更新初始平衡比，重复步骤1-4，直至逸度误差小于或等于误差阈值；步骤5：计算油相组分与气相组分的饱和度、平均摩尔质量与密度；步骤6：根据各组分的平均摩尔质量，计算粘度对比参数、低压粘度与对比密度；步骤7：根据粘度对比参数、低压粘度与对比密度，计算高压粘度；步骤8：使t＝t-△t，重复步骤1-8，直至t≤tend，其中，△t为时间间隔，tend为终止时间；其中，相态参数包括饱和度、密度与粘度。
在一个示例中，通过公式(1)计算气相摩尔分数：
其中，V为气相摩尔分数，Zi为总组分，Ki为初始平衡比，Nc为油气模型中的组分总数量，i为组分序号，i＝1,2,…,Nc。
在一个示例中，通过公式(2)计算油相组分：
通过公式(3)计算气相组分：
其中，Xi为油相组分，Yi为气相组分。
在一个示例中，通过公式(4)计算油相各组分的逸度：
通过公式(5)计算气相各组分的逸度：
其中，fLi为油相第i个组分的逸度，fVi为气相第i个组分的逸度，ZL为油相压缩因子，ZV为气相压缩因子，am为油气模型的平均引力，/> 为二元交互作用系数，ai(T)＝aciαi(T)，ai(T)、aci、αi(T)均为中间计算参数，Tci为第i个组分的临界温度，/>ωi为第i个组分的偏心因子，/>pci为第i个组分的临界压力，/>bm为油气模型的斥力常数，/>
在一个示例中，通过公式(6)计算归一化物质传递速度：
其中，为归一化物质传递速度，p*为下一时间步的压力，λ为平衡时间的倒数，可以根据实验或矿场数据进行拟合得到。
在一个示例中，通过公式(7)计算油相组分与气相组分的平均摩尔质量：
其中，Mo为油相组分的平均摩尔质量，Mg为气相组分的平均摩尔质量，Mi为第i个组分的摩尔质量。
在一个示例中，通过公式(8)计算粘度对比参数：
其中，ζ为粘度对比参数，ζi为第i个组分的粘度对比参数，
在一个示例中，通过公式(9)计算对比密度：
其中，ρr为对比密度，ρ′为，ρc′为拟临界密度，Vc为临界摩尔体积，/> 为/>组分混合物的相对密度。
在一个示例中，通过公式(10)计算高压粘度：
其中，μ为高压粘度，μ*为低压粘度。
具体地，模型基本假设如下：
(1)油气两相体系为一封闭体系；
(2)油气两相间的相平衡过程并非瞬间完成，而是随时间动态变化的；
(3)当体系为单相时不需要考虑非平衡相态过程；
(4)忽略孔隙介质表面润湿性、毛管力和吸附作用等对油气体系相态变化的影响。
根据本发明的流体非平衡相态的计算方法可以包括：
假设油气体系有Nc种组分，总摩尔数为F，总组成为Zi(i＝1,2,…,Nc)，平衡时油相摩尔分数为L，油相组成为Xi(i＝1,2,…,Nc)，气相摩尔分数为V，气相组成为Yi(i＝1,2,…,Nc)，确定油气模型的温度、压力、起始时间、终止时间tend与时间间隔△t。
对于时间t进行如下步骤：
步骤1：确定初始平衡比，根据初始平衡比通过公式(1)计算气相摩尔分数，进而通过公式(2)计算油相组分，通过公式(3)计算气相组分；
根据物质守恒定律：
其中，各相组成满足以下归一化条件：
平衡时i组分的平衡比为：
联立公式(11)、(12)、(13)得油相组成为公式(2)，将公式(2)代入(13)式得到气相组成为公式(3)。将(12)、(2)、(3)三式联立得到公式(1)，根据给定的Ki值，利用公式(1)通过Newton-Raphson迭代方法计算气相摩尔分数V，并以此为基础通过公式(11)、(2)、(3)分别计算得到油相摩尔分数L以及油气两相组成Xi和Yi。
步骤2：采用Soave-Redlish-Kwong(SRK)状态方程，根据油相组分与气相组分，通过公式(4)计算油相各组分的逸度，通过公式(5)计算气相各组分的逸度。
步骤3：根据各组分的逸度，通过公式(6)计算归一化物质传递速度，进而计算逸度误差；
平衡比初值可用Wilson公式来计算：
相平衡时，认为油气两相逸度相等。但是由于实际多孔介质中的孔隙结构十分复杂，油气两相接触面积极为有限，导致两相间物质传递无法在瞬间完成。
两相间物质传递速度与油气两相化学势之间的差值有关：
ωi,L-V＝C(μLi-μVi) (15)
式中，C的值与岩石本身物理性质(如孔隙度和渗透率)以及流体饱和度等性质有关。
这里定义一个归一化两相间物质传递速度：
两相间逸度系数的差值可以表示为：
随着两相间物质的传递，流体两相随时间变化逐渐达到相平衡状态。这一过程中，两相间物质传递速度被普遍认为是指数型递减的。由此，定义归一化物质传递速度为公式(6)，进而计算逸度误差为：
步骤4：判断逸度误差ε是否小于或等于误差阈值ε0，若是，则进行步骤5，若否，则更新初始平衡比，重复步骤1-4，直至逸度误差小于或等于误差阈值。
步骤5：通过公式(7)计算油相组分与气相组分的平均摩尔质量。
确定油气两相组成之后可以计算油气两相混合物的体积：
进而计算油气两相的饱和度分别为：
步骤6：根据各组分的平均摩尔质量，计算低压粘度，通过公式(8)计算粘度对比参数，通过公式(9)计算对比密度。
各组分的粘度对比参数定义为：
在多组分流体中，混合物的粘度对比参数定义为公式(8)，低压下各组分粘度采用Stiel和Thods方法计算：
其中，Tr为对比温度
低压下流体混合物的粘度采用Herning法计算：
对比密度定义为公式(9)，Lohrenz等建议采用下式进行计算：
式中，Vc表示临界摩尔体积。其中：
式中，表示/>组分混合物的相对密度(与4℃下水密度的比值)。
步骤7：在得到油气两相混合物的平均摩尔质量之后，计算两相混合物的密度：
根据粘度对比参数、低压粘度与对比密度，通过公式(10)计算高压粘度，相态参数包括饱和度、密度、粘度。
步骤8：使t＝t-△t，重复步骤1-8，直至t≤tend，其中，△t为时间间隔，tend为终止时间。
本方法通过流体非平衡相态变化特征，计算流体相态随时间的变化过程，表征相态平衡的动态过程。
应用示例
为便于理解本发明实施例的方案及其效果，以下给出一个具体应用示例。本领域技术人员应理解，该示例仅为了便于理解本发明，其任何具体细节并非意在以任何方式限制本发明。
根据本发明的流体非平衡相态的计算方法可以包括：
在给定温度条件下，建立流体组分模型，确定压力、起始时间、终止时间与时间间隔；
对于时间t进行如下步骤：
步骤1：确定初始平衡比，根据初始平衡比通过公式(1)计算气相摩尔分数，进而通过公式(2)计算油相组分，通过公式(3)计算气相组分；
步骤2：根据油相组分与气相组分，通过公式(4)计算油相各组分的逸度，通过公式(5)计算气相各组分的逸度；
步骤3：根据各组分的逸度，通过公式(6)计算归一化物质传递速度，进而计算逸度误差；
步骤4：判断逸度误差是否小于或等于误差阈值，若是，则进行步骤5，若否，则更新初始平衡比，重复步骤1-4，直至逸度误差小于或等于误差阈值；
步骤5：分别通过公式(7)、公式(20)、公式(26)计算油相组分与气相组分的平均摩尔质量、饱和度与密度；
步骤6：根据各组分的平均摩尔质量，计算低压粘度，通过公式(8)计算粘度对比参数，通过公式(9)计算对比密度；
步骤7：根据粘度对比参数、低压粘度与对比密度，通过公式(10)计算高压粘度，相态参数包括饱和度、密度、粘度；
步骤8：使t＝t-△t，重复步骤1-8，直至t≤tend，其中，△t为时间间隔，tend为终止时间。
某凝析气藏取得的流体样品在常规PVT物理模拟实验及相态拟合后得到的原始气相组分及临界参数如下：
表1
根据室内PVT实验结果，采用常规SRK状态方程拟合得到B201井第二次取样样品的拟组分参数及拟合计算结果。实验测得110.4℃下露点压力为26.3MPa。
图2示出了根据本发明的一个实施例的慢速衰竭实验产气量拟合的示意图。
图3示出了根据本发明的一个实施例的慢速衰竭实验产油量拟合的示意图。
对比平衡相态计算与非平衡相态计算拟合慢速衰竭实验的产油量和产气量，如图2和图3所示，可以看出：非平衡相态计算对产气量结果的影响可以忽略不计；考虑非平衡相态后，露点之下产油量增加，与实验结果拟合效果更好；相比平衡相态，当考虑λ＝0.00001时，累积产油量增加7％。
图4示出了根据本发明的一个实施例的快速衰竭实验产气量拟合的示意图。
图5示出了根据本发明的一个实施例的快速衰竭实验产油量拟合的示意图。
同样，计算对比平衡相态计算与非平衡相态计算拟合快速衰竭实验的产油量和产气量，如图4和图5所示，结果与慢速衰竭实验相同：非平衡相态计算对产气量结果的影响可以忽略不计；考虑非平衡相态后，露点之下产油量增加，与实验结果拟合效果更好；相比平衡相态，当考虑λ＝0.00001时，累积产油量增加11％。
图6示出了根据本发明的一个实施例的慢速/快速衰竭实验油气采收率的对比图。
图7示出了根据本发明的一个实施例的慢速/快速衰竭实验非平衡计算影响的对比图。
进一步对比慢速/快速衰竭实验油气采收率以及慢速/快速衰竭实验中非平衡计算影响，如图6和图7所示，可以看出，不考虑渗流的情况下，多孔介质中压降速度过快导致油气没有完全分离，气体在非平衡状态下被采出，其携带的凝析油含量更高，从而导致凝析油采收率增加；由于物质守恒，相应的凝析气采收率降低。
压降速度越快，凝析油越容易在没有分离的情况下以气体形式采出，因此非平衡相态对快速衰竭开发模式的影响更大。
综上所述，本发明通过流体非平衡相态变化特征，计算流体相态随时间的变化过程，表征相态平衡的动态过程。
本领域技术人员应理解，上面对本发明的实施例的描述的目的仅为了示例性地说明本发明的实施例的有益效果，并不意在将本发明的实施例限制于所给出的任何示例。
根据本发明的实施例，提供了一种流体非平衡相态的计算系统，其特征在于，该系统包括：存储器，存储有计算机可执行指令；处理器，所述处理器运行所述存储器中的计算机可执行指令，执行以下步骤：在给定温度条件下，建立流体组分模型，确定压力、起始时间、终止时间与时间间隔；对于时间t进行如下步骤：步骤1：确定初始平衡比，根据初始平衡比计算气相摩尔分数，进而计算油相组分与气相组分；步骤2：根据油相组分与气相组分，计算各组分的逸度；步骤3：根据各组分的逸度，计算归一化物质传递速度，进而计算逸度误差；步骤4：判断逸度误差是否小于或等于误差阈值，若是，则进行步骤5，若否，则更新初始平衡比，重复步骤1-4，直至逸度误差小于或等于误差阈值；步骤5：计算油相组分与气相组分的饱和度、平均摩尔质量与密度；步骤6：根据各组分的平均摩尔质量，计算粘度对比参数、低压粘度与对比密度；步骤7：根据粘度对比参数、低压粘度与对比密度，计算高压粘度；步骤8：使t＝t-△t，重复步骤1-8，直至t≤tend，其中，△t为时间间隔，tend为终止时间；其中，相态参数包括饱和度、密度与粘度。
在一个示例中，通过公式(1)计算气相摩尔分数：
其中，V为气相摩尔分数，Zi为总组分，Ki为初始平衡比，Nc为油气模型中的组分总数量，i为组分序号，i＝1,2,…,Nc。
在一个示例中，通过公式(2)计算油相组分：
通过公式(3)计算气相组分：
/>
其中，Xi为油相组分，Yi为气相组分。
在一个示例中，通过公式(4)计算油相各组分的逸度：
通过公式(5)计算气相各组分的逸度：
其中，fLi为油相第i个组分的逸度，fVi为气相第i个组分的逸度，ZL为油相压缩因子，ZV为气相压缩因子，am为油气模型的平均引力，/> 为二元交互作用系数，ai(T)＝aciαi(T)，ai(T)、aci、αi(T)均为中间计算参数，/>Tci为第i个组分的临界温度，/>ωi为第i个组分的偏心因子，/>pci为第i个组分的临界压力，/>bm为油气模型的斥力常数，/>
在一个示例中，通过公式(6)计算归一化物质传递速度：
其中，为归一化物质传递速度，p*为下一时间步的压力，λ为平衡时间的倒数。
在一个示例中，通过公式(7)计算油相组分与气相组分的平均摩尔质量：
其中，Mo为油相组分的平均摩尔质量，Mg为气相组分的平均摩尔质量，Mi为第i个组分的摩尔质量。
在一个示例中，通过公式(8)计算粘度对比参数：
其中，ζ为粘度对比参数，ζi为第i个组分的粘度对比参数，
在一个示例中，通过公式(9)计算对比密度：
/>
其中，ρr为对比密度，ρ′为，ρc′为拟临界密度，Vc为临界摩尔体积，/> 为/>组分混合物的相对密度。
在一个示例中，通过公式(10)计算高压粘度：
其中，μ为高压粘度，μ*为低压粘度。
本系统通过流体非平衡相态变化特征，计算流体相态随时间的变化过程，表征相态平衡的动态过程。
本领域技术人员应理解，上面对本发明的实施例的描述的目的仅为了示例性地说明本发明的实施例的有益效果，并不意在将本发明的实施例限制于所给出的任何示例。
以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。
Claims (10)
1.一种流体非平衡相态的计算方法，其特征在于，包括：
在给定温度条件下，建立流体组分模型，确定压力、起始时间、终止时间与时间间隔；
对于时间t进行如下步骤：
步骤1：确定初始平衡比，根据所述初始平衡比计算气相摩尔分数，进而计算油相组分与气相组分；
步骤2：根据所述油相组分与所述气相组分，计算各组分的逸度；
步骤3：根据所述各组分的逸度，计算归一化物质传递速度，进而计算逸度误差；
步骤4：判断所述逸度误差是否小于或等于误差阈值，若是，则进行步骤5，若否，则更新所述初始平衡比，重复步骤1-4，直至所述逸度误差小于或等于误差阈值；
步骤5：计算所述油相组分与所述气相组分的饱和度、平均摩尔质量与密度；
步骤6：根据所述各组分的平均摩尔质量，计算粘度对比参数、低压粘度与对比密度；
步骤7：根据所述粘度对比参数、所述低压粘度与所述对比密度，计算高压粘度；
步骤8：使t＝t-△t，重复步骤1-8，直至t≤tend，其中，△t为时间间隔，tend为终止时间；
其中，相态参数包括所述饱和度、所述密度与粘度。
2.根据权利要求1所述的流体非平衡相态的计算方法，其中，通过公式(1)计算气相摩尔分数：
其中，V为气相摩尔分数，Zi为总组分，Ki为初始平衡比，Nc为油气模型中的组分总数量，i为组分序号，i＝1,2,…,Nc。
3.根据权利要求2所述的流体非平衡相态的计算方法，其中，通过公式(2)计算所述油相组分：
通过公式(3)计算所述气相组分：
其中，Xi为油相组分，Yi为气相组分。
4.根据权利要求3所述的流体非平衡相态的计算方法，其中，通过公式(4)计算油相各组分的逸度：
通过公式(5)计算气相各组分的逸度：
其中，fLi为油相第i个组分的逸度，fVi为气相第i个组分的逸度，ZL为油相压缩因子，ZV为气相压缩因子，am为油气模型的平均引力，/> 为二元交互作用系数，ai(T)＝aciαi(T)，ai(T)、aci、αi(T)均为中间计算参数，/>Tci为第i个组分的临界温度，/>ωi为第i个组分的偏心因子，/>pci为第i个组分的临界压力，/>bm为油气模型的斥力常数，/>
5.根据权利要求4所述的流体非平衡相态的计算方法，其中，通过公式(6)计算所述归一化物质传递速度：
其中，为归一化物质传递速度，p*为下一时间步的压力，λ为平衡时间的倒数。
6.根据权利要求5所述的流体非平衡相态的计算方法，其中，通过公式(7)计算所述油相组分与所述气相组分的平均摩尔质量：
其中，Mo为油相组分的平均摩尔质量，Mg为气相组分的平均摩尔质量，Mi为第i个组分的摩尔质量。
7.根据权利要求6所述的流体非平衡相态的计算方法，其中，通过公式(8)计算粘度对比参数：
其中，ζ为粘度对比参数，ζi为第i个组分的粘度对比参数，
8.根据权利要求7所述的流体非平衡相态的计算方法，其中，通过公式(9)计算对比密度：
其中，ρr为对比密度，ρ′为，ρc′为拟临界密度，Vc为临界摩尔体积，/> 为/>组分混合物的相对密度。
9.根据权利要求8所述的流体非平衡相态的计算方法，其中，通过公式(10)计算高压粘度：
其中，μ为高压粘度，μ*为低压粘度。
10.一种流体非平衡相态的计算系统，其特征在于，该系统包括：
存储器，存储有计算机可执行指令；
处理器，所述处理器运行所述存储器中的计算机可执行指令，执行以下步骤：
在给定温度条件下，建立流体组分模型，确定压力、起始时间、终止时间与时间间隔；
对于时间t进行如下步骤：
步骤1：确定初始平衡比，根据所述初始平衡比计算气相摩尔分数，进而计算油相组分与气相组分；
步骤2：根据所述油相组分与所述气相组分，计算各组分的逸度；
步骤3：根据所述各组分的逸度，计算归一化物质传递速度，进而计算逸度误差；
步骤4：判断所述逸度误差是否小于或等于误差阈值，若是，则进行步骤5，若否，则更新所述初始平衡比，重复步骤1-4，直至所述逸度误差小于或等于误差阈值；
步骤5：计算所述油相组分与所述气相组分的饱和度、平均摩尔质量与密度；
步骤6：根据所述各组分的平均摩尔质量，计算粘度对比参数、低压粘度与对比密度；
步骤7：根据所述粘度对比参数、所述低压粘度与所述对比密度，计算高压粘度；
步骤8：使t＝t-△t，重复步骤1-8，直至t≤tend，其中，△t为时间间隔，tend为终止时间；
其中，相态参数包括所述饱和度、所述密度与粘度。
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| CN107818188A (zh) * | 2016-09-14 | 2018-03-20 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种针对流体加热油页岩原位开采的模拟预测方法 |
| CN109598019A (zh) * | 2018-10-26 | 2019-04-09 | 中国石油天然气股份有限公司 | 超低渗透油气藏微纳米孔隙泡点压力数值模拟方法及装置 |
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