[發(fā)明專利]一種考慮顆粒大小分布和孔隙度的致密數(shù)字巖心生成方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011576972.7
• 申請(qǐng)日: 2020-12-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112668254A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-04-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王大勇;馬青松;畢晶晶;賈靖冬;王啟林;魏偉;宋永臣;鄭展鵬;范嘉瑞;李孟昕;王子明
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 大連理工大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F30/28
• 分類號(hào): G06F30/28;G06T17/05
• 代理公司: 大連理工大學(xué)專利中心 21200
• 代理人: 陳玲玉

1.一種考慮顆粒大小分布和孔隙度的致密數(shù)字巖心生成方法，其特征在于，包括步驟如下：

(1)輸入?yún)?shù)確定：根據(jù)目標(biāo)巖芯或者多孔介質(zhì)的孔隙結(jié)構(gòu)物性參數(shù)，指定孔隙度、顆粒尺寸分布、最大半徑為和最小半徑，確定顆粒數(shù)量、數(shù)字巖心的區(qū)域尺寸大小和顆粒膨脹次數(shù)；

(2)初始設(shè)置：根據(jù)顆粒數(shù)量，在數(shù)字巖心的區(qū)域內(nèi)隨機(jī)分布地設(shè)置顆粒點(diǎn)；每個(gè)點(diǎn)的位置都是構(gòu)成最終填充球體的初始中心，該點(diǎn)的半徑設(shè)置為零作為最終填充球體的初始半徑；根據(jù)步驟(1)的顆粒尺寸分布將最終顆粒半徑分配給每個(gè)點(diǎn)；根據(jù)每個(gè)點(diǎn)最終顆粒半徑和膨脹次數(shù)，將半徑增長(zhǎng)率的比值分配給這些點(diǎn)；

(3)顆粒位置排序：將步驟(2)生成的隨機(jī)分布的顆粒，按照球體顆粒中心坐標(biāo)的位置大小重新排列，生成一個(gè)有序鏈表，然后給每一個(gè)顆粒中心代表的球體顆粒指定一個(gè)ID；

(4)顆粒半徑膨脹：球體開(kāi)始生長(zhǎng)膨脹，球體的半徑按初始指定的半徑增長(zhǎng)率變大；

(5)顆粒覆蓋判斷和移動(dòng)：當(dāng)某一個(gè)顆粒ID＝n，0＝n＝N-1，與其之后的顆粒ID＝n+i，1＝iN-1，兩個(gè)顆粒之間的球體中心間距離小于兩個(gè)球體顆粒的半徑之和時(shí)，判斷兩個(gè)顆粒存在重疊的情況，如果不是則表明兩個(gè)顆粒未發(fā)生重疊的情況；當(dāng)確定ID＝n與ID＝n+i發(fā)生重疊時(shí)，針對(duì)ID＝n+i顆粒，向ID＝n+i的中心相對(duì)ID＝n的中心相反的方向移動(dòng)一段距離，不斷移動(dòng)直到這兩個(gè)顆粒不再重疊，之后對(duì)ID＝n之后的顆粒重新按照空間位置排列指定ID，在ID＝n上一直檢查到與IDn的顆粒不再重疊時(shí)開(kāi)始檢查ID＝n+1與IDn+1間的重疊情況，去除重疊的過(guò)程將持續(xù)進(jìn)行，直到在下一個(gè)球體膨脹步驟之前在特定區(qū)域內(nèi)沒(méi)有發(fā)現(xiàn)重疊情況為止，即從ID＝0與ID＝1開(kāi)始檢查當(dāng)前結(jié)果是否存在球體顆粒間覆蓋的情況，一直持續(xù)到ID＝N-2和ID＝N-1之間判斷完結(jié)束；

(6)顆粒半徑收縮：隨著球體顆粒半徑的增加，球體間重疊無(wú)法通過(guò)移動(dòng)球體中心解決，在達(dá)到移動(dòng)次數(shù)Nmax步之后，無(wú)法移動(dòng)的顆粒和ID＝n的顆粒兩個(gè)球體的半徑相對(duì)于其各自半徑收縮率收縮，使其適合填充空間，兩個(gè)顆粒不再重疊，然后對(duì)該ID后面重疊的顆粒再次執(zhí)行步驟(5)；

(7)目標(biāo)顆粒半徑判斷：顆粒位置排序、顆粒半徑膨脹、顆粒覆蓋判斷和移動(dòng)、顆粒半徑收縮步驟一直持續(xù)到球體半徑達(dá)到其最終分配值；

(8)根據(jù)步驟(1)中區(qū)域尺寸生成矩形或者長(zhǎng)方體，用矩形或者長(zhǎng)方體對(duì)步驟(7)生成的顆粒做差集運(yùn)算，得到目標(biāo)隨機(jī)多孔介質(zhì)。

2.一種考慮顆粒大小分布和孔隙度的致密數(shù)字巖心生成方法，其特征在于，所述顆粒尺寸分布包括對(duì)數(shù)正態(tài)分布、均一分布、韋布爾分布、單一分布中的一種。