本技術(shù)涉及油氣勘探，具體地涉及一種確定單礦物表面潤濕性的方法、裝置、設(shè)備及存儲介質(zhì)。

背景技術(shù)：

1、潤濕性是混相流體中的某相流體在固體表面擴(kuò)展或粘附的趨勢。測定潤濕性常用的接觸角法主要是通過分析水或空氣環(huán)境下固體表面、油與水或空氣的三相接觸角來表征潤濕性，其優(yōu)點(diǎn)是測量技術(shù)簡單，測試范圍從強(qiáng)水潤濕到強(qiáng)油潤濕，但有時(shí)測量結(jié)果并不唯一。同一塊巖石樣品的不同位置礦物組分不同，會呈現(xiàn)不同的潤濕性結(jié)果。由此可見，礦物的非均質(zhì)性會導(dǎo)致巖石潤濕性的變化，單礦物的潤濕性是巖石潤濕性的決定性因素。另外，現(xiàn)有技術(shù)的潤濕性測量往往在常溫條件下進(jìn)行，難以體現(xiàn)溫度對于礦物潤濕性的影響。

2、烴類是在飽含地層水的環(huán)境中生成、運(yùn)移和聚集的，地層水和烴類是巖石孔隙中兩種重要的流體。地下烴類流體在礦物表面的接觸角是由礦物—烴類—地層水三相物質(zhì)的性質(zhì)共同決定的?，F(xiàn)有技術(shù)中一種儲層巖石礦物表面潤濕性的測定方法為：通過原子力顯微鏡掃描確定礦物—油滴—空氣三相的潤濕性。該方法測量結(jié)果準(zhǔn)確度較高，但難以測定礦物表面有油和水兩相存在時(shí)的礦物潤濕性，而且該方法不能創(chuàng)造地層條件下的溫度環(huán)境?，F(xiàn)有技術(shù)中另一種礦物表面潤濕性的測定方法為：通過測量水中油滴在礦物表面的接觸角來確定單礦物表面潤濕性，該方法能夠明確礦物表面有油和水兩相存在時(shí)的礦物潤濕性，但該方法局限于室溫條件，不能測定地層溫度條件下的礦物潤濕性，且實(shí)驗(yàn)操作要求較高、實(shí)驗(yàn)過程耗時(shí)較長。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本技術(shù)提供一種確定單礦物表面潤濕性的方法、裝置、設(shè)備及存儲介質(zhì)，以利于解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題。

2、第一方面，本技術(shù)實(shí)施例提供了一種確定單礦物表面潤濕性的方法，包括：

3、分別建立水分子模型、原油組分模型以及含孔隙的礦物模型；

4、將由所述水分子模型組成的水分子和由所述原油組分模型組成的原油組分分別加載在所述礦物模型的孔隙中，其中，所述水分子和所述原油組分的體積相同；

5、對加載所述水分子和所述原油組分的礦物模型進(jìn)行優(yōu)化，獲得優(yōu)化后的體系模型；

6、對所述優(yōu)化后的體系模型進(jìn)行分子動(dòng)力學(xué)模擬，獲得孔隙中含有水分子和原油組分的礦物模型；

7、根據(jù)所述孔隙中含有水分子和原油組分的礦物模型，確定礦物與水的相互作用能和礦物與原油組分的相互作用能；

8、根據(jù)所述礦物與水的相互作用能和礦物與原油組分的相互作用能，確定礦物表面的油水潤濕性。

9、在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，建立原油組分模型，包括：

10、對巖石儲層產(chǎn)出的石油進(jìn)行族組分分析，得到巖石樣品中含有的原油組分信息；

11、在所述原油組分信息中選擇含量最高的組分類型及其中的典型烴分子，建立原油組分模型。

12、在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，建立含孔隙的礦物模型，包括：

13、選取巖石儲層中含有的某一種單礦物，建立含孔隙的礦物模型，所述礦物模型為單分子層結(jié)構(gòu)模型或多分子層結(jié)構(gòu)模型。

14、在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述礦物模型的孔隙的三維空間尺寸分別為x、y、z，其中，x與y分別為礦物單胞長和寬的整數(shù)倍，且x為y的兩倍，z≥y。

15、在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，將由所述水分子模型組成的水分子和由所述原油組分模型組成的原油組分分別加載在所述礦物模型的孔隙中，包括：

16、分別建立相同體積的水分子模型和原油組分模型；

17、沿平行于所述礦物模型的表面的方向，將相同體積的所述水分子模型和所述原油組分模型分別加載在所述礦物模型的孔隙中，使得所述礦物模型的表面分別被水分子和原油組分占據(jù)，且所述水分子和所述原油組分占據(jù)的表面積相等。

18、在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述對加載所述水分子和所述原油組分的礦物模型進(jìn)行優(yōu)化，獲得優(yōu)化后的體系模型，包括：

19、對加載所述水分子和所述原油組分的礦物模型進(jìn)行幾何優(yōu)化；

20、對所述幾何優(yōu)化后的礦物模型進(jìn)行退火模擬，獲得優(yōu)化后的體系模型。

21、在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，對所述優(yōu)化后的體系模型進(jìn)行分子動(dòng)力學(xué)模擬，獲得孔隙中含有水分子和原油組分的礦物模型，包括：

22、對所述優(yōu)化后的體系模型設(shè)定力場類型，施加模擬的溫度條件進(jìn)行分子動(dòng)力學(xué)模擬，獲得孔隙中含有水分子和原油組分的礦物模型。

23、在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，根據(jù)所述孔隙中含有水分子和原油組分的礦物模型，確定礦物與水的相互作用能和礦物與原油組分的相互作用能，包括：

24、根據(jù)公式：δem&w＝(em+o+w-em&o-ew&o-em-ew+eo+em&w)/2計(jì)算礦物與水的相互作用能；

25、根據(jù)公式：δem&o＝(em+o+w-em&w-ew&o-em-eo+ew+em&o)/2計(jì)算礦物與原油組分的相互作用能；

26、其中，δem&w、δem&o分別表示礦物與水的相互作用能、礦物與原油組分的相互作用能，單位為kcal/mol；em+o+w表示體系的總能量，單位為kcal/mol；em&w、em&o、ew&o分別表示礦物與水、礦物與油、水與油的能量，單位為kcal/mol；em、ew、eo分別表示礦物、水、油的能量，單位為kcal/mol。

27、在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述根據(jù)所述礦物與水的相互作用能和礦物與原油組分的相互作用能，確定礦物表面的油水潤濕性，包括：

28、根據(jù)所述礦物與水的相互作用能和礦物與原油組分的相互作用能的比值，確定礦物表面的油水潤濕性。

29、在一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述根據(jù)所述礦物與水的相互作用能和礦物與原油組分的相互作用能的比值，確定礦物表面的油水潤濕性，包括：

30、δem&w/δem&o比值越大表征礦物表面越親水；

31、δem&w/δem&o比值越小表征礦物表面越親油；

32、δem&w/δem&o比值接近于1時(shí)，表征礦物表面為中性潤濕；

33、其中，δem&w、δem&o分別表示礦物與水的相互作用能、礦物與原油組分的相互作用能。

34、第二方面，本技術(shù)實(shí)施例提供了一種確定單礦物表面潤濕性的裝置，包括：

35、模型建立模塊，用于分別建立水分子模型、原油組分模型以及含孔隙的礦物模型；

36、加載模塊，用于將由所述水分子模型組成的水分子和由所述原油組分模型組成的原油組分分別加載在所述礦物模型的孔隙中，其中，所述水分子和所述原油組分的體積相同；

37、優(yōu)化模塊，用于對加載所述水分子和所述原油組分的礦物模型進(jìn)行優(yōu)化，獲得優(yōu)化后的體系模型；

38、動(dòng)力學(xué)模擬模塊，用于對所述優(yōu)化后的體系模型進(jìn)行分子動(dòng)力學(xué)模擬，獲得孔隙中含有水分子和原油組分的礦物模型；

39、相互作用能確定模塊，用于根據(jù)所述孔隙中含有水分子和原油組分的礦物模型，確定礦物與水的相互作用能和礦物與原油組分的相互作用能；

40、油水潤濕性確定模塊，用于根據(jù)所述礦物與水的相互作用能和礦物與原油組分的相互作用能，確定礦物表面的油水潤濕性。

41、第三方面，本技術(shù)實(shí)施例提供了一種電子設(shè)備，包括：

42、處理器；

43、存儲器；

44、以及計(jì)算機(jī)程序，其中所述計(jì)算機(jī)程序被存儲在所述存儲器中，所述計(jì)算機(jī)程序包括指令，當(dāng)所述指令被所述處理器執(zhí)行時(shí)，使得所述電子設(shè)備執(zhí)行第一方面中任意一項(xiàng)所述的方法。

45、第四方面，本技術(shù)實(shí)施例提供了一種計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，所述計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)包括存儲的程序，其中，在所述程序運(yùn)行時(shí)控制所述計(jì)算機(jī)可讀存儲介質(zhì)所在設(shè)備執(zhí)行第一方面中任意一項(xiàng)所述的方法。

46、采用本技術(shù)實(shí)施例提供的技術(shù)方案，可以確定不同單礦物表面的潤濕性，改進(jìn)了以往將礦物與油滴置于空氣中的潤濕性測定方法，能夠創(chuàng)造不同的溫度條件，為準(zhǔn)確判識儲層巖石礦物表面油水潤濕性提供參數(shù)，也能夠進(jìn)行地質(zhì)條件下的儲層巖石礦物潤濕性判定，有利于表征儲層潤濕性的非均質(zhì)性。