[發(fā)明專利]一種儲層水巖反應(yīng)模擬中礦物動力學(xué)參數(shù)的優(yōu)選方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110239158.4
• 申請日: 2021-03-04
• 公開（公告）號: CN113033114B
• 公開（公告）日: 2022-02-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊磊磊;陳冬華;姜振學(xué);趙偉全;胡靜;魏國;李卓;高之業(yè)
• 申請（專利權(quán)）人: 中國石油大學(xué)（北京）
• 主分類號: G06F30/28
• 分類號: G06F30/28;G06F113/08;G06F119/14
• 代理公司: 北京紀(jì)凱知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11245
• 代理人: 劉小娟

本發(fā)明涉及一種儲層水巖反應(yīng)模擬中礦物動力學(xué)參數(shù)的優(yōu)選方法，包括：S1、確定擬模擬的儲層的成巖環(huán)境、化學(xué)系統(tǒng)、礦物組分和組構(gòu)、地層水化學(xué)性質(zhì)；S2、選取與步驟S1中模擬條件相符的多個礦物動力學(xué)參數(shù)；S3、應(yīng)用全因子試驗法，將各個礦物動力學(xué)參數(shù)進(jìn)行全面交叉組合，形成多組水巖反應(yīng)數(shù)值模擬礦物動力學(xué)組合的備選方案；S4、針對備選方案進(jìn)行數(shù)值模擬計算，將模擬結(jié)果與實測結(jié)果進(jìn)行比對，綜合評價各個備選方案；S5、對比備選方案的評價結(jié)果，確定水巖反應(yīng)模擬中最優(yōu)礦物動力學(xué)參數(shù)組合。本發(fā)明全面均衡考慮了礦物之間的交互作用，通過綜合評價礦物動力學(xué)組合備選方案選取最優(yōu)礦物動力學(xué)參數(shù)組合，提高了成巖數(shù)值模擬計算的準(zhǔn)確度與科學(xué)性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及儲層的成巖作用數(shù)值模擬計算技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種儲層水巖反應(yīng)模擬中礦物動力學(xué)參數(shù)的優(yōu)選方法。

背景技術(shù)

儲層水巖反應(yīng)貫穿于整個成巖過程，成巖數(shù)值模擬能夠定量地重現(xiàn)地質(zhì)歷史時期儲層成巖演化過程，它考慮了構(gòu)造演化、沉積成巖環(huán)境、溫壓條件、流體系統(tǒng)、巖石-流體相互作用等因素，是重塑成巖演化歷史的技術(shù)方法。它不僅能夠解決不同成巖作用時間跨度和空間尺度上的成巖階段演化的問題，而且能夠?qū)δ骋惶囟ǖ刭|(zhì)時刻的成巖過程進(jìn)行再現(xiàn)，揭示成巖礦物相互作用機制和儲層孔隙度演化規(guī)律，成為儲集層評價和預(yù)測的有效技術(shù)。

成巖數(shù)值模擬中液相組分中的反應(yīng)及礦物和流體間的相互反應(yīng)由局部平衡控制或動力學(xué)速率控制，礦物動力學(xué)參數(shù)的選擇影響著數(shù)值模擬的計算結(jié)果。因此，在數(shù)值模擬計算中，礦物動力學(xué)參數(shù)的選擇尤為重要。目前，由于成巖過程中水巖反應(yīng)復(fù)雜以及成巖環(huán)境多樣，有學(xué)者根據(jù)實驗獲得了多套動力學(xué)參數(shù)，但是由于動力學(xué)參數(shù)獲得的實驗條件以及實驗方法不同，導(dǎo)致所測得的動力學(xué)參數(shù)截然不同。因此如何選擇動力學(xué)參數(shù)是數(shù)值模擬計算需要解決的關(guān)鍵問題。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明旨在提供一種儲層水巖反應(yīng)模擬中礦物動力學(xué)參數(shù)的優(yōu)選方法，為儲層成巖作用數(shù)值模擬中礦物動力學(xué)參數(shù)的選擇提供思路，可以更精確地模擬計算儲層成巖過程中的礦物溶解、轉(zhuǎn)化和沉淀反應(yīng)，從而提高成巖數(shù)值模擬計算的準(zhǔn)確度與科學(xué)性。

本發(fā)明提出一種儲層水巖反應(yīng)模擬中礦物動力學(xué)參數(shù)的優(yōu)選方法，所述方法主要包括以下步驟：

S1、確定擬模擬的儲層的成巖環(huán)境、化學(xué)系統(tǒng)、礦物組分和組構(gòu)、地層水化學(xué)性質(zhì)；

S2、基于礦物動力學(xué)參數(shù)數(shù)據(jù)庫，考慮各參數(shù)獲取實驗對應(yīng)的條件，選取并收集與步驟S1中模擬條件相符的多個礦物動力學(xué)參數(shù)；

S3、應(yīng)用全因子試驗法，將各個所述礦物動力學(xué)參數(shù)進(jìn)行全面交叉組合，形成多組水巖反應(yīng)數(shù)值模擬礦物動力學(xué)組合的備選方案；

S4、針對所述備選方案進(jìn)行數(shù)值模擬計算，將模擬結(jié)果與地質(zhì)實測或?qū)嶒炇覍崪y結(jié)果進(jìn)行比對，綜合評價各個備選方案；

S5、對比所述備選方案的評價結(jié)果，確定水巖反應(yīng)模擬中最優(yōu)礦物動力學(xué)參數(shù)組合。

根據(jù)本發(fā)明的一種實施方式，所述步驟S2中，還包括：

對于實驗室測得的礦物動力學(xué)參數(shù)進(jìn)行回歸，擬合得到25℃±1℃、pH中性條件下的礦物動力學(xué)參數(shù)。

根據(jù)本發(fā)明的一種實施方式，在步驟S4中，將水巖反應(yīng)模擬結(jié)果與實測結(jié)果對比包括離子濃度、礦物含量、孔隙度和滲透率中的一個或多個數(shù)值的對比。

根據(jù)本發(fā)明的一種實施方式，在步驟S4中，所述綜合評價的步驟如下：

(1)建立評價關(guān)于離子濃度、礦物含量、孔隙度和滲透率的子目標(biāo)集U:

U＝(U₁，U₂，…，U_S)；

(2)建立子目標(biāo)權(quán)重分配集A：

A＝(A1，A2，…，As)