[發明專利]基于數值模擬的可燃冰開采實驗模型測點分布設計方法

有效

• 申請號: 201510018284.1
• 申請日: 2015-01-14
• 公開（公告）號: CN104462734B
• 公開（公告）日: 2017-05-17
• 發明（設計）人: 李淑霞;郝永卯;靳玉蓉;鄭如意;李清平;曹文
• 申請（專利權）人: 中國石油大學(華東)
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司37221
• 代理人: 趙妍

1.一種基于數值模擬的可燃冰開采實驗模型測點分布設計方法，其特征是：包括以下步驟：

(1)選取合適尺寸的實驗模型，設計相同分布的溫度、電阻率、聲波和壓力測點，依次改變測點大小，測點位置取無效網格進行研究，模擬不同測點大小的平面滲流場，確定最佳測點尺寸范圍；

(2)依據最佳測點尺寸，引入同一測點數目，依次模擬不同尺寸模型中的平面滲流場，從而確定合適的測點數目和對應模型平面尺寸；

(3)根據最佳測點尺寸和模型平面尺寸，依次針對不同的測點數目，改變測點距離，模擬相同時刻平面上的流線分布，確定最佳測點間距；

(4)計算分析不同平面-縱向尺度比例下的滲流場特征，確定模型縱向尺寸和上下圍巖厚度；

所述步驟(1)中，具體方法為：取設定的實驗模型尺寸，測點大小分別取1-4cm²，依次增大，模型中設計3層分布的溫度、電阻率、聲波和壓力測點，每層測點數均勻分布，測點大小一定，測點位置取無效網格進行研究，模擬不同測點大小的平面滲流場；

最佳測點尺寸大小范圍取[0.8～1.0]cm²；

所述步驟(2)中，設計每層模型的測點數目15×15，即225個，分別建立500×500×500mm³、600×600×600mm³、700×700×700mm³、800×800×800mm³、1000×1000×1000mm³大小不同的模型，研究不同尺寸模型中的平面滲流場；

當測點數目為15×15時，為了使測點的引入對流線造成的影響并且考慮到模型制作工藝水平，平面模型尺寸范圍取[800×800～850×850]mm²；

所述步驟(3)中，取800×800mm²模型進行測點密度優化，確定測點最小距離，建立測點個數分別為0、9×9＝81、15×15＝225、19×19＝361個的模型，其中9×9、15×15、19×19所對應的測點距離分別為7cm、4cm、3cm，模擬不同模型中相同時刻平面上的流線分布；

最佳測點間距范圍取[4-4.5]cm；

所述步驟(4)中，固定模型平面尺度為800mm×800mm²，模型厚度分別取160mm、240mm、320mm、400mm和480mm，計算分析不同平面-縱向尺度比例下的滲流場特征，網格平面劃分為40×40mm²，垂向40mm為一層；進行中間一口井降壓分解，井底壓力為4MPa，進行縱向氣水流動動態分析；

所述步驟(4)中，模型最佳縱尺寸范圍取[480～500]mm，考慮到圍巖導熱作用對水合物分解的作用，上下圍巖厚度比例范圍為[0.39～0.41]；

當模型的邊長為[800～850]mm；模型內測點分為上中下三層，每層均勻分布15×15個測點；測點大小為[0.8～1.0]cm²；測點間距為[4～4.5]cm的分布時，模擬效果最佳。