[發明專利]一種多孔介質中預交聯凝膠懸浮液微觀流動的模擬方法

在審

• 申請號: 201710387669.4
• 申請日: 2017-05-27
• 公開（公告）號: CN107291993A
• 公開（公告）日: 2017-10-24
• 發明（設計）人: 侯健;周康;孫煥泉;曹緒龍;劉永革;郭蘭磊;祝仰文;杜慶軍
• 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: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種多孔介質中預交聯凝膠懸浮液微觀流動的數值模擬方法，屬于油氣田開發提高原油采收率、油藏數值模擬和計算流體動力學的交叉領域。

背景技術

預交聯凝膠顆粒驅是高含水油田進一步提高原油采收率的新興深部調驅技術之一。然而，預交聯凝膠懸浮液在多孔介質中的流動十分復雜，不僅具備剛性顆粒懸浮液的基本滲流特征，同時還具有彈性變形等特性。目前，考慮這些特性的油藏數值模擬技術多基于經典滲濾理論或尺寸排斥理論，屬于宏觀數值模擬的范疇，受限于連續介質假設，無法模擬預交聯凝膠顆粒在多孔介質中“運移、封堵、變形、再運移”的真實過程。

為此，本發明提出一種多孔介質中預交聯凝膠懸浮液微觀流動的模擬方法，兼顧了顆粒變形的精細化處理、顆粒之間的接觸作用模擬以及顆粒流體間的高效耦合，為深入認識預交聯凝膠懸浮液的復雜滲流機理提供了一種研究手段。

發明內容

為彌補現有技術的不足，本發明將燃燒算法和轉折點算法結合，提出一種可以識別孔喉末端的孔隙喉道識別方法，其識別過程能準確識別末端并且顯著降低識別后的喉道長度與實際長度的相對誤差。

本發明技術方案具體步驟如下：

(1)對圖像進行二值化處理，區分巖石顆粒與孔喉空間；

(2)以巖石顆粒為前景像素對孔喉空間進行歐式長度變換，長度變換計算公式為：

其中p為孔喉空間內一點，q為p點周圍任意的巖石顆粒點。

(3)由基于長度變換的轉折點算法提取圖像中線，此時的中線未考慮末端；

(4)基于轉折點中線，進行不考慮末端時的孔喉識別；

(5)利用燃燒算法提取中線，查找燃燒中線尾端端點，確定末端所在區域；

(6)借助燃燒中線尾端端點，利用轉折點算法提取末端中線；

(7)將步驟(4)中的轉折點中線與步驟(6)中的末端轉折點中線合并，對末端區域進行孔喉識別，然后將末端識別結果與步驟(4)中未考慮末端區域的孔喉識別結果合并，得到考慮末端的孔喉識別結果。

所述步驟(4)中，孔喉識別的步驟如下：

①刪除位于孔隙內部的轉折點中線路徑，將剩余中線路徑所對應像素按順序編號，并以每個像素的長度變換結果作為此像素對應的孔隙半徑；

②以像素編號為橫坐標，對應的孔隙半徑為縱坐標，做出每條路徑的沿程曲線；

③將沿程曲線看作信號，選擇離散Dmey波為小波基函數，對信號進行二尺度分解，選擇合理閾值截取小波系數，然后重構信號完成小波消噪(參考文獻：孫延奎.小波分析及其應用[M].DynoMedia Inc.,2005.)，閾值選擇公式為：

其中σ為噪聲標準方差，N是信號長度；

④在去噪后的沿程曲線上查找最靠近兩端的兩個局部極小值，將其對應的像素作為孔隙和喉道的分界點即喉道的瓶頸，在瓶頸對應的位置畫出孔喉識別線；

⑤孔喉識別線和巖石邊界將非基質空間分成了若干封閉區域，將包含中線結點的區域作為孔隙，其余部分作為喉道。

所述步驟(6)中，提取末端中線步驟如下：

①從步驟(4)識別后的孔隙或喉道中，提取包含燃燒中線端點像素的喉道或孔隙區域即為末端區域；

②以燃燒中線的末端像素為原點，沿正交方向將提取的末端區域切分為四個子圖，應用轉折點算法分別提取四個子圖的中線；

③將四個子圖的中線合并在一起并清理分支，所得結果即為轉折點中線在末端處的分支。

本發明具有以下有益效果及優點：

(1)以轉折點算法為主要算法提取孔隙空間的中線，使中線的整體居中效果得到改進；

(2)利用小波消噪后的沿程曲線查找瓶頸，識別后的喉道長度與實際喉道長度相對誤差顯著降低；

(3)由燃燒算法獲取的端點引導轉折點算法提取末端部分的中線，可以將末端部分單獨識別出來。

附圖說明

圖1為多孔介質中預交聯凝膠懸浮液微觀流動的模擬方法流程圖。

圖2為多孔介質模擬區域示意圖。

圖3為多孔介質中數值網格節點的類型標記示意圖。

圖4為多孔介質中預交聯凝膠懸浮液微觀流動的模擬結果圖。

具體實施方式

圖1給出了本發明的詳細實施流程，下面將結合其他附圖和具體實施例作進一步的說明，以便更好的理解本發明，但不限定本發明的范圍。