[發明專利]含規則裂縫柱塞巖樣數字巖心建模方法及裝置

有效

• 申請號: 202011421885.4
• 申請日: 2020-12-08
• 公開（公告）號: CN112699528B
• 公開（公告）日: 2022-11-01
• 發明（設計）人: 閆國亮;楊午陽;王恩利;楊慶;趙萬金;謝春輝;何潤
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣股份有限公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06T17/00
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 董驍毅;任默聞

一種含規則裂縫柱塞巖樣數字巖心建模方法及裝置，所述方法包括：根據柱塞巖心的直徑及高度獲得與所述柱塞巖心外接的長方體區域；在所述長方體區域內生成具有真實裂縫特征的規則裂縫；所述真實裂縫特征包括裂縫形狀、裂縫中心點分布、裂縫傾角、裂縫走向、裂縫開度、裂縫粗糙度及裂縫迂曲度；對所述規則裂縫進行離散化，得到具有半充填特征的裂縫；根據具有半充填特征的裂縫得到含規則裂縫的柱塞巖樣數字巖心。本申請能夠基于真實裂縫特征生成規則裂縫，并對生成的規則裂縫進行離散化，最終得到含規則裂縫柱塞巖樣數字巖心。

技術領域

本發明涉及巖石物理研究中的數字巖石物理研究領域，特別是關于一種含規則裂縫柱塞巖樣數字巖心建模方法及裝置。

背景技術

在眾多巖石物理研究人員的不懈努力下，近二十年來，數字巖心技術已經在油氣勘探及開發領域獲得了快速的發展。從數字巖心技術的研究方向來講，主要包括數字巖心建模及巖石物理性質數值計算兩個方面。目前，在基于數字巖心的巖石物理性質數值計算方面，本領域技術人員已經開展了關于巖石聲學性質、電學性質、滲流性質及核磁共振等的模擬及計算方面的研究。在數字巖心建模方法方面，目前主要有物理方法和數學方法兩大類。

數字巖心建模的物理方法主要有微米和納米CT掃描方法及FIB-SEM方法等。數學方法主要有高斯隨機場方法、模擬退火法、順序指示模擬方法、多點地質統計學方法、馬爾科夫鏈方法及過程模擬方法等。物理方法具有精度高，能夠反映真實巖心孔隙結構的優點，然而其缺點是建模費用較高，建模時間較長。數學方法中的前三種方法建立的數字巖心在孔隙度較低時連通性較差。多點地質統計學方法、馬爾科夫鏈方法及過程模擬法建立的數字巖心孔隙連通性較好，但一般只適用于成巖過程簡單的巖石的數字巖心重建。

且在目前眾多的數字巖心建模方法中，研究主要集中在孔隙性儲層數字巖心的建模方法，而對裂縫性儲層數字巖心的建模方法研究較少。為了解決上述問題，現有技術通常采用如下兩種方法：

1、采用分形方法來建立具有分形特征分布的裂縫網絡數字巖心。

2、考慮裂縫的成因，同時也將裂縫疊加到了碳酸鹽巖CT掃描的圓柱狀數字巖心中。

上述現有技術建立的數字巖心中的裂縫不具有規則性，沒有考慮裂縫的迂曲度及充填特征，使得開展裂縫對巖石物理性質影響的定量研究存在困難。

發明內容

針對現有技術中的問題，本申請提供一種含規則裂縫柱塞巖樣數字巖心建模方法及裝置，能夠基于真實裂縫特征生成規則裂縫，并對生成的規則裂縫進行離散化，最終得到含規則裂縫柱塞巖樣數字巖心。

為解決上述技術問題，本申請提供以下技術方案：

第一方面，本申請提供一種含規則裂縫柱塞巖樣數字巖心建模方法，包括：

根據柱塞巖心的直徑及高度獲得與所述柱塞巖心外接的長方體區域；

在所述長方體區域內生成具有真實裂縫特征的規則裂縫；所述真實裂縫特征包括裂縫形狀、裂縫中心點分布、裂縫傾角、裂縫走向、裂縫開度、裂縫粗糙度及裂縫迂曲度；

對所述規則裂縫進行離散化，得到具有半充填特征的裂縫；

根據具有半充填特征的裂縫得到含規則裂縫的柱塞巖樣數字巖心。

進一步地，在根據柱塞巖心的直徑及高度獲得與所述柱塞巖心外接的長方體區域后，包括：

將所述長方體區域橫切得到若干正方形；

通過改變所述正方形一邊的長度得到對應的長方形的裂隙面。

進一步地，所述真實裂縫特征為裂縫粗糙度，生成所述真實裂縫特征的步驟，包括：

根據預設的粗糙度的數學期望得到對應的傅里葉系數；