[發(fā)明專利]一種頁巖氣藏特性模擬方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410335445.5
• 申請日: 2014-07-15
• 公開（公告）號(hào): CN104239602B
• 公開（公告）日: 2017-10-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 許友生;范世煒;周鑫發(fā);朱劍平
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江科技學(xué)院;浙江省能源與核技術(shù)應(yīng)用研究院
• 主分類號(hào): G06F17/50
• 分類號(hào): G06F17/50;G06T17/00
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務(wù)所有限公司33109
• 代理人: 尉偉敏

1.一種頁巖氣藏特性模擬方法，其特征在于，所述模擬方法是利用同步輻射光源，經(jīng)鏡箱反射鏡聚焦成水平方向的掃描線, 通過反射鏡的旋轉(zhuǎn)振動(dòng)實(shí)現(xiàn)垂直掃描, 得到頁巖氣賦存多孔介質(zhì)樣品微結(jié)構(gòu)三維數(shù)據(jù)；然后將得到的微結(jié)構(gòu)三維數(shù)據(jù)進(jìn)行三維重構(gòu)，利用分子動(dòng)力學(xué)和晶格玻爾茲曼方法耦合計(jì)算得到非常規(guī)頁巖氣賦存介質(zhì)中的滲流機(jī)理，并用數(shù)學(xué)表達(dá)式表示；所述模擬方法包括以下步驟：

a）選擇頁巖介質(zhì)，使用同步輻射對頁巖介質(zhì)進(jìn)行掃描，獲得頁巖介質(zhì)三維體數(shù)據(jù)，對頁巖介質(zhì)三維體數(shù)據(jù)進(jìn)行噪音處理，然后識(shí)別孔隙與固體骨架，采用孔隙追蹤方法獲取孔隙通道，利用遞歸方法獲得孔隙間的連通情況，建立孔隙的連通網(wǎng)絡(luò)；使用等值面抽取方法進(jìn)行孔道的可視化顯示；利用得到的孔壁數(shù)據(jù)使用數(shù)學(xué)方法重建孔壁曲面，進(jìn)而重建頁巖氣賦存介質(zhì)的三維結(jié)構(gòu)；

b）頁巖氣賦存介質(zhì)三維虛擬重建：根據(jù)多點(diǎn)統(tǒng)計(jì)方法確定輸入及訓(xùn)練圖象，進(jìn)行頁巖介質(zhì)三維虛擬重建；利用同步輻射光獲得的真實(shí)體數(shù)據(jù)切片對預(yù)測的切片進(jìn)行對比研究，修正算法的參數(shù)設(shè)置，以及對信息獲取及多點(diǎn)統(tǒng)計(jì)方法進(jìn)行修正，完善、優(yōu)化算法；

c）數(shù)值計(jì)算：用PC cluster和Internet 網(wǎng)格計(jì)算作為并行計(jì)算工具，基于分子動(dòng)力學(xué)和晶格玻爾茲曼方法耦合的數(shù)值計(jì)算模型進(jìn)行大規(guī)模數(shù)值模擬的并行計(jì)算，計(jì)算得到非常規(guī)頁巖氣賦存介質(zhì)中的滲流機(jī)理。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種頁巖氣藏特性模擬方法，其特征在于，所述數(shù)學(xué)表達(dá)式為，其中，α、β分別是頁巖氣游離態(tài)、吸附態(tài)綜合賦存系數(shù)，Vm—單分子層體積；p—壓力；b—與溫度和吸附熱有關(guān)的常數(shù)，T—絕對溫度，K；Z—?dú)怏w壓縮系數(shù)：在一定溫度下，隨壓力改變，氣體體積的改變率；n是摩爾數(shù)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種頁巖氣藏特性模擬方法，其特征在于，同步輻射光源包括200MeV直線加速器和800 MeV電子儲(chǔ)存環(huán)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種頁巖氣藏特性模擬方法，其特征在于，直線加速器運(yùn)行參數(shù)為：脈沖束流為50mA，束流脈沖寬度為0.1-1μs，束流脈沖重復(fù)頻率為50Hz，能散度為0.8%，微波頻率為2856.04MHz，加速腔溫度為41.8-42.2℃，真空度為2*10^-7-5*10^-7pa。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種頁巖氣藏特性模擬方法，其特征在于，電子儲(chǔ)存環(huán)的參數(shù)為：循環(huán)束流為100-300mA，循環(huán)電子數(shù)目為1.38*10¹¹-4.14*10¹¹，總輻射功率1.63-4.89千瓦，電子軌道周長為66.1308m，彎轉(zhuǎn)磁鐵曲率半徑為2.2221m，彎轉(zhuǎn)磁鐵磁場強(qiáng)度為12000Gs，高頻頻率 204.035兆周，諧波數(shù)為45。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種頁巖氣藏特性模擬方法，其特征在于，步驟b）中多點(diǎn)統(tǒng)計(jì)時(shí)，溫度范圍為30-90℃，壓力為0.4-10Mpa。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種頁巖氣藏特性模擬方法，其特征在于，電子儲(chǔ)存環(huán)的運(yùn)行參數(shù)為：儲(chǔ)存電子能量為200-800MeV，儲(chǔ)存束流為250-300mA，束流壽命＞8hrs，真空度為2*10^-7-5*10^-7pa。