[發明專利]巖心尺度的仿真模型構建方法

有效

• 申請號: 201710322384.2
• 申請日: 2017-05-09
• 公開（公告）號: CN108875096B
• 公開（公告）日: 2021-11-23
• 發明（設計）人: 計秉玉;聶俊;呂成遠;王友啟;何應付;于洪敏
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司石油勘探開發研究院
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20
• 代理公司: 北京思創畢升專利事務所 11218
• 代理人: 孫向民;廉莉莉

本發明公開了一種巖心尺度的仿真模型構建方法，包括：1、通過實驗測量目標巖心的孔隙度和測試滲透率；2、基于壓汞實驗獲取目標巖心的孔隙半徑概率分布；3、建立滲透率計算模型，獲取滲透率的分布；4、基于滲透率各向異性參數，建立巖心尺度的仿真模型；5、根據巖心尺度的仿真模型，計算視滲透率；6、計算視滲透率與測試滲透率的誤差率，誤差率小于設定誤差率，則獲取巖心尺度的仿真模型；否則重復3?6，直至誤差率小于設定誤差率，獲取此時的巖心尺度的仿真模型。其優點在于：基于滲透率的各向異性，能夠真實的反應巖心非均質性和各向異性的特征，該仿真模型可以在較大尺度上模擬流動機理，且模擬速度更快。

技術領域

本發明涉及油氣田開發領域，更具體地，涉及一種巖心尺度的仿真模型構建方法。

背景技術

當用低粘度流體驅替不混溶高粘度流體時，驅替前緣將出現粘性指進現象。常規的數值模擬軟件，由于網格尺寸較大，不能真實的反映粘性指進現象。因此，目前對粘性指進的數值模擬方法主要是微觀模擬方法。最常用的建立格子模型和網絡模型。

其中格子模型是一種起源于物理學中分子布朗運動，采用簡單的微觀模型來模擬流體流動的一種計算機模擬方法。格子模型有兩種：格子氣自動機和格子玻爾茲曼法，而格子玻爾茲曼法是格子氣自動機方法的發展。格子方法雖然目前在滲流研究中的應用比較普遍，但是由于格子法不是對宏觀連續方程的離散化，而是基于微觀的動力學模型，通過眾多的離子的微觀行為給出宏觀的力學方程，因而在數學上比較復雜。此外，格子法在高雷諾數流動模擬上進展緩慢，對于非均勻介質，格點算法的設計難度也比較大。

網絡模型是運用模型化的網絡來替代孔隙介質內復雜的孔隙空間的一種方法，它由喉道及其相連的孔隙構成，喉道代表了狹長的孔隙空間，孔隙代表了喉道交接相對較大處的孔隙空間。喉道以及孔隙被設定為一些理想的幾何形狀，并且具有相應的幾何參數，孔隙之間的連通狀況用配位數來描述，利用網絡模型結合滲流過程就可以模擬流體的運動規律。雖然孔隙網絡模型的數學求解比較簡單，但是用計算機進行模擬的時候運算量比較大，不利于升級到宏觀尺度研究。

微觀模型和宏觀模型之間存在巨大鴻溝，在巖心尺度方面，目前還沒有較好的仿真模型來模擬粘性指進現象。雖然有一些學者通過分形理論建立了孔隙網絡模型，但是這種模型的隨機性太強，不能真實反映巖心特征。天然巖心都是非均質和各向異性的。

因此，有必要開發一種巖心尺度的模型構建方法，能夠真實反映巖心的特征。

公開于本發明背景技術部分的信息僅僅旨在加深對本發明的一般背景技術的理解，而不應當被視為承認或以任何形式暗示該信息構成已為本領域技術人員所公知的現有技術。

發明內容

本發明提出了一種巖心尺度的仿真模型構建方法，其能夠更好的在巖心尺度上開展數值模擬研究，進一步模擬流動現象揭示流動機理。

本發明提出了一種巖心尺度的仿真模型構建方法，包括：

步驟1，通過實驗測量目標巖心的孔隙度和測試滲透率；

步驟2，基于壓汞實驗獲取所述目標巖心的孔隙半徑概率分布；

步驟3，建立滲透率計算模型，獲取滲透率的分布；

步驟4，基于滲透率各向異性參數，建立巖心尺度的仿真模型；

步驟5，根據所述巖心尺度的仿真模型，計算視滲透率；

步驟6，計算所述視滲透率與所述測試滲透率的誤差率，所述誤差率小于設定誤差率，則獲取巖心尺度的仿真模型；否則重復步驟3-6，直至所述誤差率小于所述設定誤差率，獲取此時的巖心尺度的仿真模型。

優選地，所述步驟3包括：

將所述目標巖心的剖面劃分成N個網格；

基于所述孔隙半徑概率分布，生成N個半徑隨機數；