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凝析油、气、水多相流体在储集层的微观空间分布,会极大的影响凝析油气的流动特征,从而影响凝析油临界流动饱和度与油气相对渗透率。准确理解凝析油气的流动,关键在于对流体物理特性和储集层流体微观分布的全面了解。研究多孔介质中凝析油气单相和多相流动的物理特征,以及孔隙尺度的单相和多相流动模拟,对于反映实际流体流动,研究凝析油临界饱和度和相对渗透率,优化凝析气藏的开发,有着深远的意义。 本文首先根据对凝析油在多孔介质中的毛细凝聚和流动机理的分析与研究,建立了有、无束缚水情况下,凝析油膜和凝析油段塞静止状态与发生临界流动状态的力学平衡模型,为凝析油临界流动饱和度与油气相对渗透率的模拟奠定基础。 在研究多孔介质几何形态和空间结构特征的基础上,采用20×20×20的三维孔隙网络模型近似描述岩石的多孔介质,采用F1~F3、τ和ω因子,分别描述多孔介质的汇聚扩散、吼道垂向分布、连通性、弯曲度、孔隙和吼道表面相对粗糙度特征,通过改变这些特征因子,得到不同的均质或非均质孔隙网络模型。 根据束缚水在多孔介质中的分布规律,建立了将束缚水饱和度与孔隙结构、界面张力、表面相对粗糙度等因素相结合,模拟凝析油临界流动饱和度的方法,确定了不同性质流体、不同孔隙结构条件下,束缚水对凝析油临界流动饱和度的敏感范围及影响程度,解决了现有实验研究对束缚水饱和度对凝析油临界流动饱和度是否存在影响、如何影响的争议问题。 根据凝析油临界流动饱和度值的大小,对不同储层物理性质、不同开发阶段的凝析油饱和度的大小进行界定,并以此为基础开展实际多孔介质中凝析油气相对渗透率的模拟,得到了高、低毛管数流动条件下的相对渗透率曲线,解决了目前凝析油气相对渗透率曲线的测定很少考虑反凝析这一重要相变特征、实验条件难以还原储层高温、高压环境、相对渗透率在不同开发阶段保持不变的问题。 牙哈、羊塔克和桥口气藏孔隙网络模拟与实验测量两种方法得到的相对渗透率对比结果表明,采用孔隙网络模拟方法得到的凝析油饱和度与渗透率范围更加符合生产实际,并且可以实现实验难以达到的高压力、大压力梯度的储层渗流环境。