用于确定多孔介质的渗透率的方法和系统技术方案

描述了一种用于确定多孔介质的渗透率的方法，该方法包括以下步骤：a)通过成像系统获得多孔介质的三维图片；b)将三维图片划分为n个二维平行切片，其中，n为2或更大的整数；c)使用限定图像像素的网格来识别第一最外层切片(n

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于确定多孔介质的渗透率的方法和系统
本专利技术涉及用于确定多孔介质的渗透率的方法，尤其是使用图像平移和逻辑运算的组合的方法。本专利技术还涉及用于确定多孔介质的渗透性的系统，即能够执行确定多孔介质的渗透性的方法的系统。
技术介绍
数字岩石物理(DRP)在过去的几年中已经快速发展和商业化。数字岩石物理是一种能够从数字岩石图像中计算岩石性质的相对新的技术。在下文中列出了一些相关的出版物：-Arns,C.M.,Knackstedt,M.,Pinczewski,M.andGarboczi,E.2002.Computationoflinearelasticpropertiesfrommicrotomographicimages:methodologyandagreementbetweentheoryandexperiment.Geophysics.67:1396-1405.-Garboczi,E.andDay,A.1995.Algorithmforcomputingtheeffectivelinearelasticpropertiesofheterogeneousmaterials:Threedimensionalresultsforcompositeswithequalphasepoissonratios.JournaloftheMechanicsandPhysicsofSolids.43:1349-1362.-Jouini,M.S.andVega,S.2010.ElasticpropertiescomputationandfluidsubstitutionsimulationfromX-rayCTscanimagesinMiddleEastcarbonatessample.EosTrans.AGU.91(49).AmericanGeophysicalUnion,December2010,SanFrancisco,California,USA.-Jouini,M.S.andVegaS.2011a.Numericalsimulationsoflinearelasticpropertiesofcarbonatesrocksamplesusing3Dcomputedtomographyimages.inEAGEGeoInformatic.TheoreticalandAppliedAspectsConference,Kyiv,Ukraine,2011.-Jouini,M.S.andVegaS.2011b.Simulationofelasticpropertiesincarbonates.TheLeadingEdgeJournal,30(12):838-842,2011.-Jouini,M.S.andVega,S.2012.Simulationofcarbonaterockselasticpropertiesusing3DX-RaycomputedtomographyimagesbasedonDiscreteElementMethodandFiniteElementMethod.inthe46thAmericanRockMechanicsAssociationconference,Chicago,USA,2012.-NurA.M.2003.Numericalmethodofestimatingphysicalpropertiesofthreedimensionalporousmedia.US6,516,080B1.数字岩石物理技术具有以下优点：它是非破坏性的，并且能够在比实验室短的时间内进行计算实验。然而，这种技术不是完美无缺的；它在一些限制下计数，并且需要更好地开发。由于该技术的清洁度和相对快速的结果，因此世界上越来越多石油公司使用该技术作为替代方法。它的主要用途是用于计算孔隙率和渗透率，并且最近用于弹性性质和毛细管压力曲线。内部代码可以有助于利用适于例如局部岩石的开放算法来计数。然而，与实验室中的实验相比，绝对渗透率代码通常可以是计算成本高且耗时的。因此，非常需要发现减少计算机和时间需求的优化代码。本专利技术具体地解决了DRP中的渗透率代码的优化，从而减少了计算时间和内存。晶格-玻尔兹曼(LBM)方法是经常用于从岩石样品的CT扫描中估计渗透率的方法之一。LBM基于分子动力学和统计力学的原理模拟流体流动(参见，例如，Ju,Y.,Wang,J.,andGao,F.2014.Lattice-BoltzmannSimulationofMicroscaleCH4FlowinPorousRockSubjecttoForce-inducedDeformation.ChinaScienceBull,59(26):3292-3303；andKangQ,LichtnerPC,ZhangD.2006.LatticeBoltzmannpore-scalemodelformulticomponentreactivetransportinporousmedia.JGeophysRes111:B05203)。有限差分方法(FDM)是用于流体模拟的另一种方法，其可以用于渗透率估计(参见，例如，PE,BakkeS.2002.Processbasedreconstructionofsandstonespredictionoftransportproperties.TranspPorousMedia46:311-343andMostaghimi,P.,Blunt,M.J.,andBijeljic,B.2012.Computationsofabsolutepermeabilityonmicro-CTimages:MathematicalGeosciences,vol.45,no.1,pp.103-125)。这些方法是计算密集型的。例如，当使用LBM利用现代PC对具有200×200×200的图像尺寸的数字岩石模型进行模拟时，大约需要五个小时才能获得结果。另外，这些算法要求高的内存要求，并且具有大尺寸的图像将无法在典型的PC上运行。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种用于确定多孔介质的渗透率，尤其是岩石的渗透率的方法和系统，该方法和系统给出了渗透率的可靠估计，并显著减少了计算时间。本专利技术的另一个目的是提供一种用于确定多孔介质的渗透率，尤其是岩石的渗透率的方法和系统，该方法和系统仅需要有限的内存，可以处理小尺寸的图像并且在典型的PC上运行。为了实现一个或多个所提及的目的，本专利技术提供了一种用于确定多孔介质的渗透率的方法，该方法包括以下步骤：a)通过成像系统获得多孔介质的三维图片；b)将三维图片划分为n个二维平行切片，其中，n为2或更大的整数；c)使用限定图像像素的网格来识别第一最外层切片(n1)中的一个或多个孔；d)通过使用与用于第一最外层切片(n1)的、限定图像像素的相同的网格来识别与第一最外层切片(n1)直接相邻的第二切片(n2)中的一个或多个孔；...

【技术保护点】
1.一种用于确定多孔介质的渗透率的方法，所述方法包括以下步骤：/na)通过成像系统获得所述多孔介质的三维图片；/nb)将所述三维图片划分为n个二维平行切片，其中，n为2或更大的整数；/nc)使用限定图像像素的网格来识别第一最外层切片(n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于确定多孔介质的渗透率的方法，所述方法包括以下步骤：
a)通过成像系统获得所述多孔介质的三维图片；
b)将所述三维图片划分为n个二维平行切片，其中，n为2或更大的整数；
c)使用限定图像像素的网格来识别第一最外层切片(n1)中的一个或多个孔；
d)使用与用于所述第一最外层切片(n1)的限定所述图像像素的相同的网格来识别与所述第一最外层切片(n1)直接相邻的第二切片(n2)中的一个或多个孔；
e)如果在所述第一最外层切片(n1)中的所述第二切片的相邻者中的至少一个是孔，则将所述第二切片(n2)中的一个或多个孔标记为连通的，以给出连通孔的数量作为连通性结果。


2.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤c)至步骤e)是第一次迭代，并且其中，这些步骤被迭代到后续切片(n3，n4，…)直到到达最后切片(nlast)，其中，在每次迭代中，在先前迭代中的所述连通性结果被视为第一切片，以给出所述连通孔的数量作为最终连通性结果。


3.根据权利要求1或2所述的方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：哈桑·阿·马尔祖奇，桑德拉·韦加，孙华峰，
申请(专利权)人：哈里发科学技术大学，
类型：发明
国别省市：阿联酋;AE