[发明专利]裂缝性三维数字岩心油水或气水分布模型的构建方法

说明书

本申请提供了一种裂缝性三维数字岩心油水或气水分布模型的构建方法及系统，包括：基于研究区的岩心样本，获取对应的三维数字岩心和三维裂缝模型；利用开运算获取所述三维数字岩心的第一油水或气水分布模型，并将所述第一油水或气水分布模型与所述三维裂缝模型组合得到第二油水或气水分布模型；若所需含水饱和度大于所述研究区的束缚水饱和度，则利用LBM获取所述三维裂缝模型对应的第三油水或气水分布模型；将所述第二油水或气水分布模型与所述第三油水或气水分布模型组合，得到所述所需含水饱和度对应的裂缝性三维数字岩心油水或气水分布模型。充分发挥了开运算和LBM的优势，为裂缝性岩心的电学、声学以及核磁共振等的数值模拟奠定了基础。

技术领域

本申请涉及数字岩石物理技术领域，具体而言，本申请涉及一种裂缝性三维数字岩心油水或气水分布模型的构建方法。

背景技术

基于三维数字岩心模拟岩石电阻率，研究电阻增大率与含水饱和度的关系时，关键是要构建不同油水或气水分布(即不同含水饱和度)的数字岩心模型。常用的方法有数学形态学中的开运算和格子玻尔兹曼法(Lattice Boltzmann Method,LBM)。Serra和Matheron(1964)首次给出了数学形态学的表达式。其中，开运算被广泛用于数字岩心油水或气水分布模拟，基于先腐蚀后膨胀的原理对岩石孔隙进行处理，通过改变结构元素半径的大小实现不同含水饱和度的模拟。格子玻尔兹曼法是20世纪80年代中期建立和发展起来的一种模拟方法，是一种介于微观分子动力学模型和宏观连续模型之间的介观模拟方法，具有模型简单、边界易处理以及便于并行运算等特点。该方法在多孔介质两相流模拟、油水或气水分布模拟等方面具有很好的应用。

但是，对于裂缝性三维数字岩心来说，开运算和LBM都不能很好的构建其对应的油水或气水分布模型，因此，亟需提供一种裂缝性三维数字岩心油水或气水分布模型的构建方法。

发明内容

本申请的目的旨在至少能解决上述的技术缺陷之一，本申请实施例所提供的技术方案如下：

第一方面，本申请实施例提供了一种裂缝性三维数字岩心油水或气水分布模型的构建方法，包括：

基于研究区的岩心样本，获取对应的三维数字岩心和三维裂缝模型；

利用开运算获取三维数字岩心的第一油水或气水分布模型，并将第一油水或气水分布模型与三维裂缝模型组合得到第二油水或气水分布模型；

若所需含水饱和度大于研究区的束缚水饱和度，则利用格子玻尔兹曼法LBM获取三维裂缝模型对应的第三油水或气水分布模型；

将第二油水或气水分布模型与第三油水或气水分布模型组合，得到所需含水饱和度对应的裂缝性三维数字岩心油水或气水分布模型。

在本申请的一种可选实施例中，基于研究区的岩心样本，获取对应的三维数字岩心，包括：

获取岩心样本的扫描图像；

对扫描图像进行滤波处理和/或阈值分割处理，得到三维数字岩心。

在本申请的一种可选实施例中，基于研究区的岩心样本，获取对应的三维裂缝模型，包括：

根据研究区的地质情况，确定对应的裂缝的特征、数量以及位置；

根据裂缝的特征、数量以及位置，获取三维裂缝模型。

在本申请的一种可选实施例中，利用开运算获取三维数字岩心的第一油水或气水分布模型，包括：

确定结构元素半径大小；

根据结构元素半径大小，利用开运算获取三维数字岩心的第一油水或气水分布模型。

在本申请的一种可选实施例中，利用LBM获取三维裂缝模型对应的第三油水或气水分布模型，包括：

确定输入含水饱和度、边界条件以及迭代次数；