[发明专利]一种受限制游走模拟以计算多孔介质内流动迂曲度的方法

说明书

本发明公开一种受限制游走模拟以计算多孔介质内流动迂曲度的方法，包括基于分水岭算法简化修正样品数字岩心；包括结合数字岩心灰度值表征的微观尺度连续相粒子在不同区域不同运移方向的碰撞概率；包括针对不同数字岩心分辨率的连续相算子运移方向以及数字岩心镜面拓展映射方法；通过模拟在无限大镜像映射下稳定扩散系数，结合上文中真实情况下的算子运移方式来量化不同状态下的迂曲度。本发明基于数字岩心，通过对多孔介质内随机游走模拟的方法获取的迂曲度数据，相较于现有的koponen、sousa以及barrande等理想数学模型的方法，引入了运移中复杂的孔隙结构以及受力影响，新方法获取的迂曲度进行模拟计算，相较于传统方法的迂曲度，结果符合率提高了11％。

技术领域

本发明涉及气藏开发技术领域，特别涉及非常规油气开发领域，具体是一种受限制游走模拟以计算多孔介质内流动迂曲度的方法。

背景技术

作为描述渗流通道的一个重要参数，孔道迂曲度定义为渗流过程中指定运移的实际长度与渗流通道的宏观长度的比值。随着近年来对非常规油气藏的开发，油气渗流过程愈加复杂，常规的通过孔隙结构进行简单计算获取的迂曲度方法所获得的迂曲度用以解释渗流过程存在较大误差。

近年来专家及学者们趋向于使用高精度CT反演制成数字岩心以模拟复杂非常规油气藏中的运移，但对迂曲度的解释则仅仅停留在孔介质矿物的不同平均粒径量化上，忽略了真实渗流过程中粒子间作用力以及储层岩石的各向异性影响。

发明内容

针对上述问题，本发明旨在提供一种技术以精确的表征复杂多孔介质的迂曲度方法，使其结果上更接近于真实渗流情况。

本发明的技术方案如下：

一种受限制游走模拟以计算多孔介质内流动迂曲度的方法，其特点在于，包括以下步骤：

Step1：对岩样进行360度扫描，基于岩样多角度图像进行三维修正处理；

Step2：对处理后的岩样三维灰度数据通过图像阈值分割分离岩样孔隙与岩样骨架。对比矩阵统计孔隙与实际测试孔隙度调整阈值数据，获取表征真实岩样骨架与孔隙的数据；

Step3：结合现场实验，使用分水岭算法分割空隙相欧式距离矩阵，将复杂矩阵转化为较为简单的对应样品空间连接点集合，设定该矩阵区域为随机游走中无碰撞区域。

Step4：通过不断去除岩石空隙相边界体素，结合现场实验将对应获取对应岩样在对应扫描分辨率下单个体素的碰撞与反弹概率。

Step5：选取样品数字岩心矩阵中孔隙内任意一点，进行随机游走模拟，游走过程中记录对应步数对应游走距离，对游走过程中矩阵边界进行镜像映射。随机游走模拟坐标在接触数字岩心骨架采取不同措施限制步数或游走距离。

Step6：通过随机游走步数与距离的关系表征样品储层迂曲度。

进一步地，所述Step1具体过程为：

使用计算机遍历重构后的三维数字岩心矩阵，以灰度数据量为标准，将灰度数据划分为两个频段，对频段划分后的数据，在较难区分的部分基于对应灰度值与密度的重构算法，转化灰度值为密度数据，并代替其灰度值数据。

进一步地，所述Step2具体过程为：

Step201：通过液体饱和排液法或氦气法等岩样孔隙度实验测定方法测定样品孔隙度。