[發(fā)明專利]基于分形幾何維數(shù)的縫洞型介質(zhì)滲透率計(jì)算方法及系統(tǒng)

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210092817.0
• 申請(qǐng)日: 2022-01-26
• 公開（公告）號(hào): CN114492241A
• 公開（公告）日: 2022-05-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃朝琴;王浩;張旭;孫峰;黃小光;姚軍;李愛芬;張凱;鞏亮;孫海;樊冬艷;張磊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國石油大學(xué)（華東）
• 主分類號(hào): G06F30/28
• 分類號(hào): G06F30/28;G06F17/13
• 代理公司: 北京高沃律師事務(wù)所 11569
• 代理人: 杜陽陽

1.一種基于分形幾何維數(shù)的縫洞型介質(zhì)滲透率計(jì)算方法，其特征在于，包括如下步驟：

構(gòu)建縫洞型多孔介質(zhì)樣品的縫洞型介質(zhì)模型；

基于分形理論，根據(jù)所述縫洞型介質(zhì)模型，計(jì)算縫洞型多孔介質(zhì)樣品的流動(dòng)參數(shù)；所述流動(dòng)參數(shù)包括縫洞型多孔介質(zhì)樣品的橫截面積、長度和總流量；

將所述流動(dòng)參數(shù)帶入縫洞型多孔介質(zhì)樣品的流量方程，計(jì)算縫洞型多孔介質(zhì)樣品的滲透率；所述流量方程是基于達(dá)西定律構(gòu)建的。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于分形幾何維數(shù)的縫洞型介質(zhì)滲透率計(jì)算方法，其特征在于，所述基于分形理論，根據(jù)所述縫洞型介質(zhì)模型，計(jì)算縫洞型多孔介質(zhì)樣品的流動(dòng)參數(shù)，具體包括：

基于分形理論，根據(jù)所述縫洞型介質(zhì)模型，利用公式計(jì)算縫洞型多孔介質(zhì)樣品的橫截面積；

基于分形理論，根據(jù)所述縫洞型介質(zhì)模型，利用公式計(jì)算縫洞型多孔介質(zhì)樣品的長度；

基于分形理論，根據(jù)所述縫洞型介質(zhì)模型，利用公式計(jì)算縫洞型多孔介質(zhì)樣品的總流量；

其中，A_σ表示應(yīng)力為σ時(shí)縫洞型多孔介質(zhì)樣品在流體流動(dòng)方向的橫截面積，E表示楊氏模量，R₀表示應(yīng)力為0時(shí)縫洞型多孔介質(zhì)樣品的半徑；

L_σ表示應(yīng)力為σ時(shí)縫洞型多孔介質(zhì)樣品在流體流動(dòng)方向的長度，ν表示泊松比，L₀表示應(yīng)力為0時(shí)縫洞型多孔介質(zhì)樣品在流體流動(dòng)方向的長度，Q_σ表示應(yīng)力為σ時(shí)縫洞型多孔介質(zhì)樣品中流體的總流量，λ_maxσ和λ_minσ表示應(yīng)力為σ時(shí)縫洞型介質(zhì)模型中的最大毛細(xì)管半徑值和最小毛細(xì)管半徑值；N_σ為應(yīng)力為σ時(shí)縫洞型介質(zhì)模型中毛細(xì)管的數(shù)量，q_σ表示應(yīng)力為σ時(shí)縫洞型介質(zhì)模型中單個(gè)毛細(xì)管中流體的流量。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于分形幾何維數(shù)的縫洞型介質(zhì)滲透率計(jì)算方法，其特征在于，所述基于分形理論，根據(jù)所述縫洞型介質(zhì)模型，利用公式計(jì)算縫洞型多孔介質(zhì)樣品的總流量，具體包括：

基于分形理論，根據(jù)所述縫洞型介質(zhì)模型，利用公式計(jì)算應(yīng)力為σ時(shí)縫洞型介質(zhì)模型中毛細(xì)管的數(shù)量的微分；

基于分形理論，根據(jù)所述縫洞型介質(zhì)模型，利用公式計(jì)算應(yīng)力為σ時(shí)縫洞型介質(zhì)模型中單個(gè)毛細(xì)管的流量；

根據(jù)應(yīng)力為σ時(shí)縫洞型介質(zhì)模型中毛細(xì)管的數(shù)量的微分和縫洞型介質(zhì)模型中單個(gè)毛細(xì)管的流量，利用利用公式計(jì)算縫洞型多孔介質(zhì)樣品的總流量；

其中，-dN_σ表示應(yīng)力為σ時(shí)縫洞型介質(zhì)模型中毛細(xì)管的數(shù)量的微分，D_f表示縫洞型介質(zhì)模型中毛細(xì)管分形維數(shù)，λ_max表示縫洞型介質(zhì)模型中的最大毛細(xì)管半徑值，λ表示毛細(xì)管半徑變量，D_T表示縫洞型介質(zhì)模型中毛細(xì)管的彎曲分維數(shù)，C_λ表示應(yīng)力變化系數(shù)，Δp表示縫洞型介質(zhì)模型兩端的壓差，μ表示縫洞型多孔介質(zhì)樣品中流體的粘度，λ₀表示應(yīng)力為σ時(shí)縫洞型介質(zhì)模型中的毛細(xì)管半徑。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于分形幾何維數(shù)的縫洞型介質(zhì)滲透率計(jì)算方法，其特征在于，縫洞型多孔介質(zhì)樣品的流量方程為：

其中，K_σ表示應(yīng)力為σ時(shí)縫洞型多孔介質(zhì)樣品的滲透率，Q_σ表示應(yīng)力為σ時(shí)縫洞型多孔介質(zhì)樣品中流體的總流量，μ表示縫洞型多孔介質(zhì)樣品中流體的粘度，L_σ表示應(yīng)力為σ時(shí)縫洞型多孔介質(zhì)樣品在流體流動(dòng)方向的長度，A_σ表示應(yīng)力為σ時(shí)縫洞型多孔介質(zhì)樣品在流體流動(dòng)方向的橫截面積，Δp表示模縫洞型介質(zhì)模型兩端的壓差。

5.一種基于分形幾何維數(shù)的縫洞型介質(zhì)滲透率計(jì)算系統(tǒng)，其特征在于，包括：

縫洞型介質(zhì)模型構(gòu)建模塊，構(gòu)建縫洞型多孔介質(zhì)樣品的縫洞型介質(zhì)模型；

流動(dòng)參數(shù)計(jì)算模塊，用于基于分形理論，根據(jù)所述縫洞型介質(zhì)模型，計(jì)算縫洞型多孔介質(zhì)樣品的流動(dòng)參數(shù)；所述流動(dòng)參數(shù)包括縫洞型多孔介質(zhì)樣品的橫截面積、長度和總流量；

滲透率計(jì)算模塊，用于將所述流動(dòng)參數(shù)帶入縫洞型多孔介質(zhì)樣品的流量方程，計(jì)算縫洞型多孔介質(zhì)樣品的滲透率；所述流量方程是基于達(dá)西定律構(gòu)建的。