基于分形几何维数的缝洞型介质渗透率计算方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及了一种基于分形几何维数的缝洞型介质渗透率计算方法及系统，该方法包括构建缝洞型多孔介质样品的缝洞型介质模型；基于分形理论，根据所述缝洞型介质模型，计算缝洞型多孔介质样品的流动参数；所述流动参数包括缝洞型多孔介质样品的横截面积、长度和总流量；将所述流动参数带入缝洞型多孔介质样品的流量方程，计算缝洞型多孔介质样品的渗透率。本发明专利技术首先构建缝洞型介质模型，然后将根据缝洞型油藏的分形结构的性质，基于分形理论，并对缝洞型介质模型进行不同程度加载，计算不同应力下的流动参数，进而可以确定不同应力下的渗透率。本发明专利技术实现了在考虑缝洞型介质流动特征以及分形特征条件下，准确预测缝洞型介质渗透率。透率。透率。

【技术实现步骤摘要】
基于分形几何维数的缝洞型介质渗透率计算方法及系统


[0001]本专利技术涉及油藏探测
，特别是涉及一种基于分形几何维数的缝洞型介质渗透率计算方法及系统。

技术介绍

[0002]随着化石能源的不断消耗，石油资源勘探开发程度不断加深，近年来新探明的油气藏类型愈加复杂，缝洞型碳酸盐岩油藏就是其中的一种。由于受岩石结构构造、成岩后生作用、构造断裂作用、溶蚀作用等对储集空间的综合影响，碳酸盐岩油藏的储层结构非常复杂，在空间和时间上具有多尺度特性，而导致了能够准确计算缝洞型储层渗透率具有相当大的难度。碳酸盐岩储层渗透率的定量计算和预测是高效开发碳酸盐岩油气田的重要依据。
[0003]测量缝洞型油藏渗透率现在较多采用岩心测定法，但对于成岩后生作用非常复杂的碳酸盐岩而言，由于取心的随机性，致使最终测定值与实际值偏差甚大；另外采用测井或地震反演的方法只能得到宏观的等效渗透率，不能得到更为精细的渗透率；数字图像分析技术则需要进行电镜扫描等操作。
[0004]基于实验数据的渗透率模型法是一种采用数值模拟的方法求解渗透率的方法。目前缝洞型油藏模拟裂缝的方法主要有两种，一种是等效多重介质方法，他只适应于网络状均匀分布的裂缝，无法准确模拟大型裂缝的流动；另一种是离散裂隙网络方法，这种方法不能考虑多个尺度裂缝同时存在的情况并且模型计算量巨大。并且数值方法需要繁琐的计算，这限制了其分析应力敏感性的能力。
[0005]如何实现在考虑缝洞型介质流动特征以及分形特征条件下，准确预测缝洞型介质渗透率。

技术实现思路
r/>[0006]本专利技术的目的是提供一种基于分形几何维数的缝洞型介质渗透率计算方法及系统，以实现在考虑缝洞型介质流动特征以及分形特征条件下，准确预测缝洞型介质渗透率。
[0007]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0008]一种基于分形几何维数的缝洞型介质渗透率计算方法，包括如下步骤：
[0009]构建缝洞型多孔介质样品的缝洞型介质模型；
[0010]基于分形理论，根据所述缝洞型介质模型，计算缝洞型多孔介质样品的流动参数；所述流动参数包括缝洞型多孔介质样品的横截面积、长度和总流量；
[0011]将所述流动参数带入缝洞型多孔介质样品的流量方程，计算缝洞型多孔介质样品的渗透率；所述流量方程是基于达西定律构建的。
[0012]可选的，所述基于分形理论，根据所述缝洞型介质模型，计算缝洞型多孔介质样品的流动参数，具体包括：
[0013]基于分形理论，根据所述缝洞型介质模型，利用公式计
算缝洞型多孔介质样品的横截面积；
[0014]基于分形理论，根据所述缝洞型介质模型，利用公式计算缝洞型多孔介质样品的长度；
[0015]基于分形理论，根据所述缝洞型介质模型，利用公式基于分形理论，根据所述缝洞型介质模型，利用公式计算缝洞型多孔介质样品的总流量；
[0016]其中，A
σ
表示应力为σ时缝洞型多孔介质样品在流体流动方向的横截面积，E表示杨氏模量，R0表示应力为0时缝洞型多孔介质样品的半径；
[0017]L
σ
表示应力为σ时缝洞型多孔介质样品在流体流动方向的长度，ν表示泊松比，L0表示应力为0时缝洞型多孔介质样品在流体流动方向的长度，Q
σ
表示应力为σ时缝洞型多孔介质样品中流体的总流量，λ
maxσ
和λ
minσ
表示应力为σ时缝洞型介质模型中的最大毛细管半径值和最小毛细管半径值；N
σ
为应力为σ时缝洞型介质模型中毛细管的数量，q
σ
表示应力为σ时缝洞型介质模型中单个毛细管中流体的流量。
[0018]可选的，所述基于分形理论，根据所述缝洞型介质模型，利用公式可选的，所述基于分形理论，根据所述缝洞型介质模型，利用公式计算缝洞型多孔介质样品的总流量，具体包括：
[0019]基于分形理论，根据所述缝洞型介质模型，利用公式基于分形理论，根据所述缝洞型介质模型，利用公式计算应力为σ时缝洞型介质模型中毛细管的数量的微分；
[0020]基于分形理论，根据所述缝洞型介质模型，利用公式计算应力为σ时缝洞型介质模型中单个毛细管的流量；
[0021]根据应力为σ时缝洞型介质模型中毛细管的数量的微分和缝洞型介质模型中单个毛细管的流量，利用利用公式计算缝洞型多孔介质样品的总流量；
[0022]其中，
‑
dN
σ
表示应力为σ时缝洞型介质模型中毛细管的数量的微分，D
f
表示缝洞型介质模型中毛细管分形维数，λ
max
表示缝洞型介质模型中的最大毛细管半径值，λ表示毛细管半径变量，q
σ
表示应力为σ时缝洞型介质模型中单个毛细管中流体的流量，D
T
表示缝洞型介质模型中毛细管的弯曲分维数，C
λ
表示应力变化系数，Δp表示缝洞型介质模型两端的压差，μ表示缝洞型多孔介质样品中流体的粘度，L0表示应力为0时缝洞型多孔介质样品在流体流动方向的长度，λ0表示应力为σ时缝洞型介质模型中的毛细管半径。
[0023]可选的，缝洞型多孔介质样品的流量方程为：
[0024][0025]其中，K
σ
表示应力为σ时缝洞型多孔介质样品的渗透率，Q
σ
表示应力为σ时缝洞型多孔介质样品中流体的总流量，μ表示缝洞型多孔介质样品中流体的粘度，L
σ
表示应力为σ时
缝洞型多孔介质样品在流体流动方向的长度，A
σ
表示应力为σ时缝洞型多孔介质样品在流体流动方向的横截面积，Δp表示模缝洞型介质模型两端的压差。
[0026]一种基于分形几何维数的缝洞型介质渗透率计算系统，包括：
[0027]缝洞型介质模型构建模块，构建缝洞型多孔介质样品的缝洞型介质模型；
[0028]流动参数计算模块，用于基于分形理论，根据所述缝洞型介质模型，计算缝洞型多孔介质样品的流动参数；所述流动参数包括缝洞型多孔介质样品的横截面积、长度和总流量；
[0029]渗透率计算模块，用于将所述流动参数带入缝洞型多孔介质样品的流量方程，计算缝洞型多孔介质样品的渗透率；所述流量方程是基于达西定律构建的。
[0030]可选的，所述流动参数计算模块，具体包括：
[0031]横截面积计算子模块，用于基于分形理论，根据所述缝洞型介质模型，利用公式计算缝洞型多孔介质样品的横截面积；
[0032]长度计算子模块，用于基于分形理论，根据所述缝洞型介质模型，利用公式计算缝洞型多孔介质样品的长度；
[0033]总流量计算子模块，用于基于分形理论，根据所述缝洞型介质模型，利用公式计算缝洞型多孔介质样品的总流量；
[0034]其中，A
σ
表示应力为σ时缝洞型多孔介质样品在流体流动方向的横截面积，E表示杨氏模量，R0表示应力为0时缝洞型本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于分形几何维数的缝洞型介质渗透率计算方法，其特征在于，包括如下步骤：构建缝洞型多孔介质样品的缝洞型介质模型；基于分形理论，根据所述缝洞型介质模型，计算缝洞型多孔介质样品的流动参数；所述流动参数包括缝洞型多孔介质样品的横截面积、长度和总流量；将所述流动参数带入缝洞型多孔介质样品的流量方程，计算缝洞型多孔介质样品的渗透率；所述流量方程是基于达西定律构建的。2.根据权利要求1所述的基于分形几何维数的缝洞型介质渗透率计算方法，其特征在于，所述基于分形理论，根据所述缝洞型介质模型，计算缝洞型多孔介质样品的流动参数，具体包括：基于分形理论，根据所述缝洞型介质模型，利用公式计算缝洞型多孔介质样品的横截面积；基于分形理论，根据所述缝洞型介质模型，利用公式计算缝洞型多孔介质样品的长度；基于分形理论，根据所述缝洞型介质模型，利用公式基于分形理论，根据所述缝洞型介质模型，利用公式计算缝洞型多孔介质样品的总流量；其中，A
σ
表示应力为σ时缝洞型多孔介质样品在流体流动方向的横截面积，E表示杨氏模量，R0表示应力为0时缝洞型多孔介质样品的半径；L
σ
表示应力为σ时缝洞型多孔介质样品在流体流动方向的长度，ν表示泊松比，L0表示应力为0时缝洞型多孔介质样品在流体流动方向的长度，Q
σ
表示应力为σ时缝洞型多孔介质样品中流体的总流量，λ
maxσ
和λ
minσ
表示应力为σ时缝洞型介质模型中的最大毛细管半径值和最小毛细管半径值；N
σ
为应力为σ时缝洞型介质模型中毛细管的数量，q
σ
表示应力为σ时缝洞型介质模型中单个毛细管中流体的流量。3.根据权利要求2所述的基于分形几何维数的缝洞型介质渗透率计算方法，其特征在于，所述基于分形理论，根据所述缝洞型介质模型，利用公式于，所述基于分形理论，根据所述缝洞型介质模型，利用公式计算缝洞型多孔介质样品的总流量，具体包括：基于分形理论，根据所述缝洞型介质模型，利用公式基于分形理论，根据所述缝洞型介质模型，利用公式计算应力为σ时缝洞型介质模型中毛细管的数量的微分；基于分形理论，根据所述缝洞型介质模型，利用公式计算应力为σ时缝洞型介质模型中单个毛细管的流量；根据应力为σ时缝洞型介质模型中毛细管的数量的微分和缝洞型介质模型中单个毛细管的流量，利用利用公式计算缝洞型多孔介质样品的总流量；
其中，
‑
dN
σ
表示应力为σ时缝洞型介质模型中毛细管的数量的微分，D
f
表示缝洞型介质模型中毛细管分形维数，λ
max
表示缝洞型介质模型中的最大毛细管半径值，λ表示毛细管半径变量，D
T
表示缝洞型介质模型中毛细管的弯曲分维数，C
λ
表示应力变化系数，Δp表示缝洞型介质模型两端的压差，μ表示缝洞型多孔介质样品中流体的粘度，λ0表示应力为σ时缝洞型介质模型中的毛细管半径。4.根据权利要求1所述的基于分形几何维数的缝洞型介质渗透率计算方法，其特征在于，缝洞型多孔介质样品的流量方程为：其中，K
σ
表示应力为σ时缝洞型多孔介质样品的渗透率，Q
σ
表示应力为σ时缝洞型多孔介质样品中流体的总流量，μ表示缝洞型多孔介质样品中流体的粘度，L
σ
表示应力为σ时缝洞型多孔介质样品在流体流动方向的长度，A
σ
表示应力为σ时缝洞型多孔介质样品在流体流动方向的横截面积，Δp表示模缝洞型介质模型两端的压差。...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄朝琴，王浩，张旭，孙峰，黄小光，姚军，李爱芬，张凯，巩亮，孙海，樊冬艳，张磊，
申请(专利权)人：中国石油大学华东，
类型：发明
国别省市：