用于致密储层数值模拟的多孔介质等效简化模型构建方法技术

技术编号:33135964 阅读:44 留言:0更新日期:2022-04-17 01:00
本发明专利技术涉及的是用于致密储层数值模拟的多孔介质等效简化模型构建方法,它是基于岩石矿物颗粒压实和胶结协同作用降低储层孔隙空间的思想,建立致密多孔介质砂岩颗粒堆积三维简化几何形态模型;首先,建立等径球体砂岩颗粒相切微元体;通过瑞利分布函数,表征砂岩粒度分布规律,建立粒径服从瑞利分布的大球堆积结合小球填充的形态,粒径纵向随机交错排列构成三维球体堆积模型;引入协同系数表征致密多孔介质的压实作用和胶结物胶结作用对孔隙形态的影响;结合格子玻尔兹曼模拟方法对协同系数进行拟合,实现致密储层孔隙结构的三维简化几何形态模型构建。本发明专利技术能够体现致密储层地质成因和孔隙喉道的差异性表征及交替性分布,实现孔隙度及渗流能力。实现孔隙度及渗流能力。实现孔隙度及渗流能力。

【技术实现步骤摘要】
用于致密储层数值模拟的多孔介质等效简化模型构建方法


[0001]本专利技术涉及的是致密储层数值模拟技术中致密多孔介质真实物理结构的模型化简化方法,具体涉及的是用于致密储层数值模拟的多孔介质等效简化模型构建方法。

技术介绍

[0002]致密油气储层具有低孔低渗特点,常规的微圆管流动实验无法满足致密气藏孔喉分布范围的要求,需要借助微观数值模拟的方法来实现,从而确定流体在致密多孔介质流动的规律及影响因素。致密砂岩储层最典型的特征为砂岩颗粒分选差、大小颗粒相互填充导致矿物颗粒致密堆积;在储层低孔低渗、物性差的基础上,高岭石等矿物颗粒充填粒间孔,对流体在孔喉中的流动产生堵塞或阻碍作用;由于储层具有致密特征,孔隙和喉道的频繁交替产生了附加流动阻力。
[0003]目前国内外致密多孔介质微观数值模拟主要依托数字岩心技术展开,部分学者还沿用传统毛管束模型作为致密油气微观数值模拟的简化模型,这些致密油气微观流动模拟所采用的物理模型缺点主要体现在:
[0004](1)以数字岩心技术开展的多孔介质流体流动规律研究,重构过程受到设备精度及算法收敛性的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于致密储层数值模拟的多孔介质等效简化模型构建方法,其特征在于:这种用于致密储层数值模拟的多孔介质等效简化模型构建方法是构建致密储层内流体流动空间的复杂几何形态模型,基于岩石矿物颗粒压实和胶结协同作用降低储层孔隙空间的思想,建立致密多孔介质砂岩颗粒堆积三维简化几何形态模型;首先,建立等径球体砂岩颗粒相切微元体;通过瑞利分布函数,表征砂岩粒度分布规律,建立粒径服从瑞利分布的大球堆积结合小球填充的形态,粒径纵向随机交错排列构成三维球体堆积模型;引入协同系数表征致密多孔介质的压实作用和胶结物胶结作用对孔隙形态的影响;结合格子玻尔兹曼模拟方法对协同系数进行拟合,实现致密储层孔隙结构的三维简化几何形态模型构建。2.根据权利要求1所述的用于致密储层数值模拟的多孔介质等效简化模型构建方法,其特征在于包括如下步骤:步骤一,选取某致密区块岩心,开展粒度分析测试,确定最小的岩心颗粒半径r
min
;得出岩心粒径分布曲线,确定其岩心粒度瑞利分布函数;式中:r是任一岩心颗粒半径,r
min
是粒径最小值,r
max
是粒径最大值;f(r)为实测致密砂岩颗粒粒径分布函数;σ是分布系数,通过最小二乘法计算误差,拟合最优的σ值;由于r
min
≤r≤r
c
范围内的流体无法移动,这部分粒径的岩心颗粒为胶结物碎屑,岩石几何形态构建时粒径分布仅考虑粒径大于r
c
且小于r
max
的岩心颗粒,依此确定数值模拟岩石几何形态的岩石粒径分布概率密度函数:步骤二,数值模拟中岩石几何形态采用等径球体砂岩颗粒相切模式,具体建立方法为:假设相切球微元体为边长2R的正方体,该正方体8个顶点是8个半径为R的球体的球心位置,正方体中心有一个直径为的球,中心的这个球恰好和圆心在顶点的8个球相切;由相切球组成的岩石几何形态中有两层,一层中每个球体颗粒半径是R,另一层中每个球体颗粒半径是球体之外的空间为孔喉流动通道;两层球体颗粒相切,此时形成的全部球体半径平均值为0.8660R,数值模拟的岩石几何形态中流体宏观流动方向微元体数量不少于10个,其它两个方向微元体数量不少于5个,微元体总数记为S;步骤三,由于瑞利分布的岩石粒径平均半径为1.253σ,确定数值模拟中岩石几何形态尺寸中R=1.4469σ;步骤四,将几何形态中岩心粒径分布概率密度函数f
m
(r)分成2S段,每段的积分相等,第n段的半径范围[r
n
,r
n+1
)满足:且各段收尾相连,求出每段平均半径为将前S个较小的平均半径值随机替换给数值模拟几何形态中原半径为
球的半径,然后在将后S个较大的平均半径值随机分配给原半径为R的球,所有球使用新的半径,对于边缘的不完整球体,将同一对称轴线的两个半球作为同一个...

【专利技术属性】
技术研发人员:王凤娇薄丽锋徐贺刘义坤张戎宙朱是维
申请(专利权)人:东北石油大学
类型:发明
国别省市:

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