页岩非均质多孔介质中油—水两相流动格子Boltzmann模拟研究

来源：石油科学通报杂志2025年第4期北京时间：

作者：王瀚, 赵伟, 夏轩哲, 贺武, 庞爱兴

单位：1 中国石油大学(北京)油气资源与工程全国重点实验室，北京 1022492 中国石油华北油田分公司，任丘 062552

摘要：非常规页岩油藏具有纳米尺度孔隙、非均质孔隙结构、多样矿物类型、非均质润湿性以及多种流体类型，从而导致页岩多孔介质中呈现出复杂的多相流动行为，亟需进一步研究。本文采用纳米尺度多组分多相格子Boltzmann方法，模拟了非均质润湿性/结构多孔介质中的油—水两相流动，探讨了非均质润湿条件下，横向/纵向非均质性结构、毛管数以及纳米尺度效应对油—水两相流动和相对渗透率的影响。结果表明，由于横向多孔介质中的毛细管阻力大，水相在横向非均质多孔介质中的相对渗透率小于其在纵向非均质多孔介质中的相对渗透率；随着毛管数的减小，毛细管阻力占主导作用，驱替体相力无法克服毛管阻力造成油水难以流动，油相与水相的相对渗透率降低，同时更多的油相和水相被毛细管阻力束缚在多孔介质中；固体壁面上的油膜导致的液—液滑移对水相流动的增强作用大于非均质黏度效应的削弱作用，考虑纳米尺度效应的水相相对渗透率增大。

关键词：页岩油,格子Boltzmann方法,非均质多孔介质,毛管数,纳米尺度效应

基金资助：国家自然科学基金青年(52404048);博士后面上项目(2023M733872)