[發明專利]濁流的重疊多層深度平均流動模型

有效

• 申請號: 200980151125.1
• 申請日: 2009-11-16
• 公開（公告）號: CN102257377A
• 公開（公告）日: 2011-11-23
• 發明（設計）人: T·孫;D·李;J·V·瓦戈納;X-h·吳
• 申請（專利權）人: 埃克森美孚上游研究公司
• 主分類號: G01N21/00
• 分類號: G01N21/00
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 趙蓉民;張全信

1.一種方法，包括：

限定濁流中的第一流層；

連續限定所述濁流中的至少一個更多的流層，每一個連續的流層包括先前限定的流層；

限定每一個流層的深度平均的流變量組；

開發描述所述濁流的模型，其中所述模型使用流體流動方程和每一個流層的所述深度平均的流變量組以預測在每一個流層中的流體流動；和

輸出所述模型。

2.根據權利要求1所述的方法，其中所述濁流運輸具有第一和第二非連續尺寸范圍的沉積物，并且其中所述第一流層是包含基本上所有所述第一尺寸范圍的所述沉積物的底層，并且進一步其中所述至少一個更多的流層是限定為整體濁流的第二層。

3.根據權利要求2所述的方法，其中所述深度平均的流變量包括下列至少之一：每一個流層的深度、每一個流層的深度平均流速的正交分量、在所述第一流層中按照所述第一尺寸范圍的所述沉積物的尺寸的分布，和在所述第二流層中按照所述第二尺寸范圍的所述沉積物的尺寸的分布。

4.根據權利要求1所述的方法，其中所述流體流動方程包括下列至少之一：

所述第一流層中的流體流的質量守恒方程，

所有流層中的流體流的質量守恒方程，

由所述第一流層運輸的沉積物的質量守恒方程，和

由所有流層運輸的沉積物的質量守恒方程。

5.根據權利要求1所述的方法，其中所述流體流動方程包括下列至少之一：

在所有流層中結合的流體流的第一方向分量的動量平衡方程，

在所有流層中結合的流體流的第二方向分量的動量平衡方程，所述第二方向分量與所述第一方向分量基本上垂直，

所述第一層中的流體流的所述第一方向分量的動量平衡方程，和

所述第一層中的流體流的所述第二方向分量的動量平衡方程。

6.根據權利要求1所述的方法，還包括：

沿著所述濁流限定第一位置和第二位置；和

開發所述模型，所述模型使用流體流動方程和每一個流層的所述深度平均的流變量描述在所述第一和第二位置的每一個處的所述濁流。

7.根據權利要求6所述的方法，其中在所述第一和第二位置之一處所述第一流層的深度是零，并且其中在所述第一和第二位置的另一個處所述第一流層的深度大于零。

8.根據權利要求1所述的方法，其中所述模型包括流層之間的每一個界面的層間夾帶速度函數，所述層間夾帶函數表征所述流層之一中的流體被夾帶進入相鄰流層的速度，所述模型還包括流層之間的每一個界面的層間逸出函數，其中所述層間逸出函數表征所述第一流層中的流體從所述流層之一逸出進入相鄰流層的速度。

9.一種方法，包括：

限定濁流中的第一流層和第二流層，所述第一流層和第二流層是非重疊的并且基于其中夾帶的不同尺寸的沉積物的濃度限定；

基于所述第一流層的特征限定第一組深度平均的流變量；

基于結合的第一和第二流層的特征限定第二組深度平均的流變量；

開發描述所述濁流的模型，其中所述模型使用流體流動方程和所述第一和第二組深度平均的流變量以預測在每一個流層中的流體流動；和

輸出所述模型。

10.根據權利要求9所述的方法，還包括：

基于不同尺寸的沉積物的濃度限定所述濁流中的第三流層，所述第三流層與所述第一和第二流層是非重疊的；

基于結合的第一、第二和第三流層的特征限定第三組深度平均的流變量；和

使用所述第一、第二和第三組深度平均的流變量表征所述濁流；

其中所述模型使用流體流動方程和所述第一、第二和第三組深度平均的流變量以預測在每一個流層中的流體流動。

11.根據權利要求9所述的方法，其中所述模型包括層間夾帶速度函數，該函數表征所述第一流層上方的流體被夾帶進入所述第一流層的速度，所述模型還包括層間逸出函數，該函數表征所述第一流層中的流體從所述第一流層逸出的速度。

12.根據權利要求9所述的方法，其中所述第一流層被限定為運輸尺寸大于所述濁流中其他沉積物的基本上所有沉積物的濁流的一部分。