润湿性异质性对多孔介质中两相流相对渗透率的影响：一种格子玻尔兹曼研究

摘要 相对渗透率是表征多孔介质中多相流的关键参数，且其强烈依赖于润湿性。在许多情况下，多孔介质的润湿性是不均匀的。为了研究润湿性异质性对多孔介质中两相流相对渗透率的影响，采用多松弛时间颜色渐变格子玻尔兹曼模型来模拟不同油湿固体分数的多孔介质中的油/水两相流。在水相中，当水饱和度较高时，在恒定水饱和度下，水的相对渗透率随油湿固体分数的增加而增加。然而，当水饱和度降低到中间值（约0.4-0.7）时，部分湿润多孔介质中的水的相对渗透率可能低于完全水湿润多孔介质中的渗透率，意味着在部分湿润的多孔介质中存在额外的流动阻力。对于油相，观察到类似的现象。此现象主要是由与润湿性相关的微观流体分布引起的。根据我们的模拟结果和理论分析发现，多孔介质中两相流的相对渗透率与三个参数密切相关：流体饱和度、流体的特定界面长度和流动方向的流体弯曲度。本文探讨了不同毛细数下相对渗透率与这些参数之间的关系。