基于多孔介质几何形状估计渗透率的网格随机游走方法技术

本发明专利技术公开了一种基于多孔介质几何形状估计渗透率的网格随机游走方法，该方法首先将孔隙空间从数值化的多孔介质中分离并离散化；假定孔隙与固体骨架的交界面为吸收边界，介质外壁为反弹边界；选定介质外壁上一点，用行走器在孔隙离散网格上重复模拟若干次随机游走实现，行走器一旦接触吸收边界立即被吸收，导致行走终止；对出发点集内每个出发点都重复若干次随机游走；行走器被吸收的位置相对于外壁的深度为穿透深度，对所有的穿透深度做平均，得到估计的平均穿透深度；根据平均穿透深度估算多孔介质渗透率。与现有技术相比，本发明专利技术方法精度更高，而且计算简便、效率高，对孔隙形状无特殊要求，适用性更强。

【技术实现步骤摘要】
基于多孔介质几何形状估计渗透率的网格随机游走方法
本专利技术属于水力学
，具体涉及一种基于多孔介质几何形状估计渗透率的网格随机游走方法。
技术介绍
多孔介质渗透率是地下水、岩石物理、油气开采等领域常用的基础性参数，在地下水开采、地下地表水交互、农业灌溉管理、放射性废物处置等问题中都有重要的科学与工程意义。作为岩土体的宏观参数，渗透率与孔隙微结构密切相关。尽管借助传统方法在实验室中通过渗透实验可以测量多孔介质渗透系数和渗透率，这类方法对岩土体样品采取与制备、测量仪器硬件、实验操作等要求都比较高，而且耗时长。随着新型探测手段如核磁共振、X射线显微成像、扫描电镜成像等技术的应用，多孔介质的微观几何结构数据收集正变得日渐简便、普遍。根据孔隙几何特征直接估算介质渗透率成为了可能。Hwang等人于2000年在“OntherapidestimationofpermeabilityforporousmediausingBrownianmotionpaths”一文中提出孔隙内部随机游走模拟的平均穿透深度D可以体现渗透率k的大小，并取k＝D2。Simonov与Mascagni在2004年的“Ran本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于多孔介质几何形状估计渗透率的网格随机游走方法，其特征在于，包括步骤如下：(1)根据所要研究的多孔介质几何形状，将孔隙空间用网格进行剖分离散；(2)孔隙‑固体界面作为吸收边界，介质外壁作为反弹边界；(3)根据网格剖分，计算每个网格点到相邻网格点的转移概率；(4)在介质外壁上选取出发点集；(5)以出发点集内的一出发点为起点，用网格随机游走法重复模拟N个随机游走，并记录N个穿透深度di，j；i为实现的序号，且i＝1，2，…，N；j为出发点序号；(6)以出发点集内的下一个出发点为起点，同样重复模拟N个随机游走，记录穿透深度di，j+1，重复步骤(5)直至出发点集内所选定的出发点全部用完；(...

【技术特征摘要】
1.一种基于多孔介质几何形状估计渗透率的网格随机游走方法，其特征在于，包括步骤如下：(1)根据所要研究的多孔介质几何形状，将孔隙空间用网格进行剖分离散；(2)孔隙-固体界面作为吸收边界，介质外壁作为反弹边界；(3)根据网格剖分，计算每个网格点到相邻网格点的转移概率；(4)在介质外壁上选取出发点集；(5)以出发点集内的一出发点为起点，用网格随机游走法重复模拟N个随机游走，并记录N个穿透深度di，j；i为实现的序号，且i＝1，2，…，N；j为出发点序号；(6)以出发点集内的下一个出发点为起点，同样重复模拟N个随机游走，记录穿透深度di，j+1，重复步骤(5)直至出发点集内所选定的出发点全部用完；(7)对所有的穿透深度求平均值，得到平均穿透深度D；(8)通过平均穿透深度D估计渗透率。2.根据权利要求1所述的基于多孔介质几何形状估计渗透率的网格随机游走方法，其特征在于，所述步骤(1)中的将孔隙空间用网格进行剖分离散，具体包括：采用...

【专利技术属性】
技术研发人员：南统超，吴吉春，蒋建国，曾献奎，王远坤，
申请(专利权)人：南京大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32