[發明專利]流體流動彌散的模擬方法

在審

• 申請號: 202010129923.2
• 申請日: 2020-02-28
• 公開（公告）號: CN112326512A
• 公開（公告）日: 2021-02-05
• 發明（設計）人: 戚濤;胡勇;彭先;李騫;李玥洋;張春;盧曉敏;姜藝
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: G01N13/04
• 分類號: G01N13/04
• 代理公司: 北京三高永信知識產權代理有限責任公司 11138
• 代理人: 董亞軍

1.一種流體流動彌散的模擬方法，其特征在于，所述模擬方法包括：

獲取巖樣的孔隙結構特征參數，所述孔隙結構特征參數包括孔喉平均半徑、孔喉半徑變異系數和配位數；

根據所述孔隙結構特征參數，構建網絡模型，所述網絡模型為周期性網絡模型；

確定所述網絡模型的驅動壓力，所述驅動壓力為所述網絡模型的入口端和出口端之間的壓差；

根據所述驅動壓力，調整得到所述網絡模型中每個喉道的單道流速；

基于所述網絡模型模擬示蹤劑的運移，以根據所述單道流速和所述孔隙結構特征參數，確定在設定時刻時，所述示蹤劑在所述網絡模型中的空間位置分布；

根據在所述設定時刻時，所述示蹤劑在所述網絡模型重的空間位置分布，利用矩分析法計算得到縱向彌散系數和橫向彌散系數。

2.根據權利要求1所述的模擬方法，其特征在于，獲取巖樣的孔隙結構特征參數，包括：

將所述巖樣分割為兩部分；

對一部分所述巖樣進行核磁共振實驗，以得到所述孔喉平均半徑和所述孔喉半徑變異系數；

對另一部分所述巖樣進行掃描電鏡實驗，以得到所述配位數。

3.根據權利要求1所述的模擬方法，其特征在于，所述根據所述驅動壓力，調整得到所述網絡模型中每個喉道的單道流速之前，包括：

根據所述驅動壓力，對所述網絡模型進行單相流體流動的網絡模擬，以模擬計算得到所述網絡模型的模擬滲透率；

若所述模擬滲透率和所述巖樣的滲透率之間的差值大于滲透率閾值，則調整所述網絡模型的所述配位數，直至所述模擬滲透率和所述巖樣的滲透率之間的差值不大于所述滲透率閾值。

4.根據權利要求1所述的模擬方法，其特征在于，所述根據所述驅動壓力，調整得到所述網絡模型中每個喉道的單道流速，包括：

根據所述驅動壓力，對所述網絡模型進行單相流體流動的網絡模擬，以模擬計算得到每個所述喉道的模擬單道流速；

根據所有所述模擬單道流速，計算得到所述網絡模型的模擬平均流速；

根據所述模擬單道流速以及設定平均流速和所述模擬平均流速之間的比值，調整得到每個所述單道流速。

5.根據權利要求1所述的模擬方法，其特征在于，所述基于所述網絡模型模擬示蹤劑的運移，包括：

將所述網絡模型的入口端處的喉道設定為起始喉道；

確定每個所述起始喉道的進入權值；

根據每個所述起始喉道的進入權值，確定所述示蹤劑進入的所述起始喉道；

根據所述單道流速、流體介質的分子擴散系數和所述起始喉道對應的所述孔隙結構特征參數，計算得到所述示蹤劑在所述起始喉道中的停留時間。

6.根據權利要求5所述的模擬方法，其特征在于，所述確定每個所述起始喉道的進入權值，包括：

確定每個所述起始喉道的截面面積和所有所述起始喉道的截面面積之和；

根據所述起始喉道的截面面積和所有所述起始喉道的截面面積之和，計算得到每個所述起始喉道的進入權值。

7.根據權利要求1所述的模擬方法，其特征在于，所述基于所述網絡模型模擬示蹤劑的運移，還包括：

將除所述網絡模型的入口端處的喉道之外的所有喉道設定為中間喉道；

根據設定平均流速、所述中間喉道的長度和流體介質的分子擴散系數，計算得到無因次參數；

若所述無因次參數大于1，則所述示蹤劑優先進入與流出的所述喉道相鄰的另一所述中間喉道中；

若所述無因次參數小于1，則確定每個與流出的所述喉道相連的所述中間喉道的進入權值；

根據每個與流出的所述喉道相連的所述中間喉道的進入權值，確定所述示蹤劑進入的所述中間喉道；

根據所述單道流速、流體介質的分子擴散系數和所述中間喉道對應的所述孔隙結構特征參數，計算得到所述示蹤劑在所述中間喉道中的停留時間。