[发明专利]基于多种形状孔喉的随机孔隙网络模型建模方法

说明书

本发明公开了一种基于多种形状孔喉的随机孔隙网络模型建模方法，该方法包括如下步骤：1)设定随机孔隙网络模型的大小；2)求取随机孔隙网络模型的节点坐标；3)选择随机孔隙网络模型的孔喉形状；4)设定随机孔隙网络模型连通概率；5)分配孔喉半径；6)建立随机孔隙网络模型中的欧姆定律；7)求解随机孔隙网络模型的各节点电压；8)生成随机孔隙网络模型。本发明的建模方法考虑了多种形状孔喉，进一步接近真实岩芯的孔喉类型，可加深对储层岩石内部孔隙结构的认识，深入研究储层岩石流体流动。

技术领域

本发明涉及储层岩石随机孔隙网络模型的技术领域，具体涉及一种基于多种形状孔喉的随机孔隙网络模型建模方法。

背景技术

孔隙网络模型是一种计算机模拟技术，用于表述复杂的孔隙空间内部结构；并基于逾渗理论和微观渗流机理研究流体流动。根据其发展方向分为真实网络模型和随机孔隙网络模型，考虑到真实网络模型前期实验成本高、计算方法复杂、建模精度又受到实验设备的影响，而随机孔隙网络模型建模省时省事、同时具有模型结构简单、计算量小等优点得到了广泛应用。

现有技术中，申请号为201410805441.9的中国发明专利公开了一种基于随机分形理论的数字岩心及孔隙网络模型重构方法，基于随机分形理论的数字岩心及孔隙网络模型重构方法，将常规压汞法获取的毛细管压力曲线进行分形表征，利用随机分布理论推导随机分布密度函数、均值和方差的分形表达式，随机理论和多重分形理论相结合构建数字岩心，据此便捷地建立出三维微观网络模型。然而，利用以往建立的随机孔隙网络模型仅考虑了最简单的圆形孔喉(即仅用到圆形管束)，而研究发现真实岩石具有多种形状的孔喉，如圆形、椭圆形、圆锥形、双曲边三边形、星形等，因此需要建立考虑常见的多种形状孔喉的随机孔隙网络模型，通过建立多种形状孔喉的随机孔隙网络模型可以加深对储层岩石内部孔隙结构的认识，深入研究储层岩石流体流动。

发明内容

本发明目的在于克服上述背景技术的不足，而提供一种适用范围广、计算精度高的基于多种形状孔喉的随机孔隙网络模型建模方法，可以建立不同形状孔喉、不同纵横比比值及比例组合的方案。

为实现上述目的，本发明所提供的一种基于多种形状孔喉的随机孔隙网络模型建模方法，包括如下步骤：

1)设定随机孔隙网络模型的大小：

设定二维正方形孔隙网络模型的横纵方向的长度均为L，节点数均为n；

2)求取随机孔隙网络模型的节点坐标：

对于正方形孔隙网络模型，其横纵方向的长度、节点数相等，孔隙网络模型中各节点坐标表示为：

式(1)中，i为x方向节点序号；j为y方向节点序号，L为横纵方向的长度，n为节点数；

3)选择随机孔隙网络模型的孔喉形状：

根据模拟需要，从圆形、椭圆形、圆锥形、双曲边三边形、星形中选取一种作为所建立的随机孔隙网络模型中孔喉形状，并根据模拟方案选取随机孔隙网络模型纵横比的比值及比例组合；

4)设定随机孔隙网络模型连通概率：

在随机孔隙网络模型程序中设定一个概率函数，通过随机发生器来判定相邻节点间管束是否连通；当有管束处于连通时，通过另一随机函数随机地分配即孔喉半径；

5)分配孔喉半径：

采用随机函数随机分配管束半径以实现非均质随机孔隙网络模型，孔喉半径r通过如下随机函数生成：

式(2)中，e为自然底数；rand()％为随机数；r为孔喉半径，μm；r_max为最大孔喉半径，μm；r_min为最小孔喉半径，μm；