[发明专利]岩心尺度的仿真模型构建方法

说明书

本发明公开了一种岩心尺度的仿真模型构建方法，包括：1、通过实验测量目标岩心的孔隙度和测试渗透率；2、基于压汞实验获取目标岩心的孔隙半径概率分布；3、建立渗透率计算模型，获取渗透率的分布；4、基于渗透率各向异性参数，建立岩心尺度的仿真模型；5、根据岩心尺度的仿真模型，计算视渗透率；6、计算视渗透率与测试渗透率的误差率，误差率小于设定误差率，则获取岩心尺度的仿真模型；否则重复3‑6，直至误差率小于设定误差率，获取此时的岩心尺度的仿真模型。其优点在于：基于渗透率的各向异性，能够真实的反应岩心非均质性和各向异性的特征，该仿真模型可以在较大尺度上模拟流动机理，且模拟速度更快。

技术领域

本发明涉及油气田开发领域，更具体地，涉及一种岩心尺度的仿真模型构建方法。

背景技术

当用低粘度流体驱替不混溶高粘度流体时，驱替前缘将出现粘性指进现象。常规的数值模拟软件，由于网格尺寸较大，不能真实的反映粘性指进现象。因此，目前对粘性指进的数值模拟方法主要是微观模拟方法。最常用的建立格子模型和网络模型。

其中格子模型是一种起源于物理学中分子布朗运动，采用简单的微观模型来模拟流体流动的一种计算机模拟方法。格子模型有两种：格子气自动机和格子玻尔兹曼法，而格子玻尔兹曼法是格子气自动机方法的发展。格子方法虽然目前在渗流研究中的应用比较普遍，但是由于格子法不是对宏观连续方程的离散化，而是基于微观的动力学模型，通过众多的离子的微观行为给出宏观的力学方程，因而在数学上比较复杂。此外，格子法在高雷诺数流动模拟上进展缓慢，对于非均匀介质，格点算法的设计难度也比较大。

网络模型是运用模型化的网络来替代孔隙介质内复杂的孔隙空间的一种方法，它由喉道及其相连的孔隙构成，喉道代表了狭长的孔隙空间，孔隙代表了喉道交接相对较大处的孔隙空间。喉道以及孔隙被设定为一些理想的几何形状，并且具有相应的几何参数，孔隙之间的连通状况用配位数来描述，利用网络模型结合渗流过程就可以模拟流体的运动规律。虽然孔隙网络模型的数学求解比较简单，但是用计算机进行模拟的时候运算量比较大，不利于升级到宏观尺度研究。

微观模型和宏观模型之间存在巨大鸿沟，在岩心尺度方面，目前还没有较好的仿真模型来模拟粘性指进现象。虽然有一些学者通过分形理论建立了孔隙网络模型，但是这种模型的随机性太强，不能真实反映岩心特征。天然岩心都是非均质和各向异性的。

因此，有必要开发一种岩心尺度的模型构建方法，能够真实反映岩心的特征。

公开于本发明背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明提出了一种岩心尺度的仿真模型构建方法，其能够更好的在岩心尺度上开展数值模拟研究，进一步模拟流动现象揭示流动机理。

本发明提出了一种岩心尺度的仿真模型构建方法，包括：

步骤1，通过实验测量目标岩心的孔隙度和测试渗透率；

步骤2，基于压汞实验获取所述目标岩心的孔隙半径概率分布；

步骤3，建立渗透率计算模型，获取渗透率的分布；

步骤4，基于渗透率各向异性参数，建立岩心尺度的仿真模型；

步骤5，根据所述岩心尺度的仿真模型，计算视渗透率；

步骤6，计算所述视渗透率与所述测试渗透率的误差率，所述误差率小于设定误差率，则获取岩心尺度的仿真模型；否则重复步骤3-6，直至所述误差率小于所述设定误差率，获取此时的岩心尺度的仿真模型。

优选地，所述步骤3包括：

将所述目标岩心的剖面划分成N个网格；

基于所述孔隙半径概率分布，生成N个半径随机数；