泡沫驱气液相对渗透率曲线的测量方法

摘要

一种泡沫驱气液相对渗透率曲线的测量方法，包括，首先进行岩心泡沫驱替实验，然后以不同时刻的驱替压差和累积产量数据作为动态拟合数据，建立目标函数，利用三次多项式为气液相对渗透率曲线的表征模型，通过数值模拟器，采用LBFGS算法不断调整相渗曲线模型的拟合参数向量，使动态拟合数据观测值与数值模拟器预测值之间的误差平方和达到允许的范围，得到最终的气液相对渗透率曲线。

主权项

一种泡沫驱气液相对渗透率曲线的测量方法，其特征在于，该测量方法包括步骤如下：(1)通过现有泡沫驱替实验收集不同时刻的驱替压差、累积产气量和累积产水量，并在实验结束后，将收集到的累积产气量和累积产水量进行体积换算：V_w＝V_w0·B_w  (I)V_g＝V_g0·B_g  (II)在式(I)和式(II)中，B_w为岩心驱替条件下的地层水体积系数；B_g为岩心驱替压力下的气体体积系数；V_w0为常压下的累积产水量；V_w为泡沫驱替实验下的累积产水量，cm³；V_g0为常压下的累积产气量；V_g为泡沫驱替实验下的累积产气量，cm³；利用上述式(I)和式(II)是将计量得到的常压下的累积产水量和累计产气量换算为泡沫驱替实验下的累积产水量和累积产气量；(2)以泡沫驱替实验下的，不同时刻对应的驱替压差、累积产气量V_g和累积产水量V_w作为动态拟合数据，建立目标函数，具体为：$J={(\overrightarrow{Y}-\overrightarrow{F}(\overrightarrow{\beta }\left)\right)}^{T}w(\overrightarrow{Y}-\overrightarrow{F}(\overrightarrow{\beta }\left)\right)---\left(III\right)$在式(III)中，J为目标函数；为n×1阶动态拟合数据观测值向量；为对应的n×1阶数值模拟器预测值向量；为1×m阶拟合参数向量；W为n×n阶权重矩阵，即协方差矩阵的逆矩阵；(3)以三次多项式函数表征相对渗透率曲线，分别建立气相、液相的相对渗透率曲线模型，具体为：k_ri＝a_iS_i³+b_iS_i²+c_iS_i+d_i  (IV)在式(IV)中，k_ri为相对渗透率；i＝g,w，当i＝g时，则代表气相，当i＝w时，则代表水相；S_i代表i相的饱和度；a_i,b_i,c_i,d_i分别为i相相对渗透率曲线模型的多项式系数；其中a_i,b_i,c_i,d_i均为待求参数，即按照现有技术、结合实验数据拟合得到；(4)利用现有数值模拟器计算初始气相、液相相对渗透率曲线对应的生产动态数据：生产动态数据包括累积产气量和累积产水量，所述生产动态数据通过现有的数值模拟器进行计算得到，所述气相、液相相对渗透率曲线通过步骤(3)中的气相、液相的相对渗透率曲线模型得到；(5)并采用步骤(2)所述的目标函数计算步骤(4)中利用现有数值模拟器计算出的生产动态数据与泡沫驱替实验下获得的生产动态数据之间的误差值；(6)然后通过LBFGS算法调整拟合参数向量对进行拟合就是拟合液、气两相的各4个共8个参数；得到新的气相、液相相对渗透率曲线，循环迭代，直至目标函数值达到预设的允许范围，拟合结束，得到最终的泡沫驱气、液相相对渗透率曲线。