本發(fā)明涉及一種巖石滲透率計(jì)算方法，屬于地理信息，具體是涉及一種基于數(shù)字巖心技術(shù)的巖石滲透率計(jì)算方法。

背景技術(shù)：

1、滲透率是表征流體在巖石孔隙中流動(dòng)特性的參數(shù)，是評(píng)價(jià)流體流動(dòng)難易程度的有效參數(shù)。巖石滲透率受到巖石微觀孔隙結(jié)構(gòu)的控制，獲得巖石滲透率參數(shù)對(duì)于評(píng)價(jià)儲(chǔ)層性質(zhì)具有重要意義，巖石的滲透率研究在油氣儲(chǔ)層勘探開(kāi)發(fā)、水文地質(zhì)學(xué)、巖土工程、巖石物理學(xué)等研究領(lǐng)域具有重要作用。

2、數(shù)字巖心技術(shù)以巖石的微納米尺度成像和巖心數(shù)據(jù)數(shù)字化為基礎(chǔ)，開(kāi)展巖石彈性、滲透性、電性等物理性質(zhì)數(shù)值模擬研究，建立起巖石物理屬性和儲(chǔ)層物性之間的關(guān)系，為儲(chǔ)層物性評(píng)價(jià)奠定基礎(chǔ)工作。數(shù)字巖石物理建模的目的是建立巖石的數(shù)字化形式，獲得巖石孔隙空間特征，為巖石滲透率計(jì)算提供模型基礎(chǔ)。數(shù)字巖心的建模方法包括物理實(shí)驗(yàn)掃描法和數(shù)值模擬重構(gòu)法兩大類，微納米ct掃描法屬于物理實(shí)驗(yàn)掃描法之一，能夠從孔隙尺度表征巖石的孔隙空間特征，反映真實(shí)巖石的特征。

3、在儲(chǔ)層滲透率研究中，了解控制儲(chǔ)層流體流動(dòng)的因素至關(guān)重要，一個(gè)需要重點(diǎn)考慮的影響因素是孔隙空間的排列特征。這些信息能夠通過(guò)微納米ct掃描法構(gòu)建三維數(shù)字巖心而獲得，隨著掃描設(shè)備精確度的不斷升級(jí)，孔隙空間信息變得更加可靠，掃描分辨率可以達(dá)到μm甚至nm。以數(shù)字巖心為基礎(chǔ)開(kāi)展巖石物理屬性數(shù)值模擬能夠從微觀尺度探究物理屬性的變化規(guī)律，量化滲透率和孔隙結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系，建立微觀尺度和宏觀參數(shù)之間的聯(lián)系，為巖石物理模型構(gòu)建和儲(chǔ)層地球物理物性預(yù)測(cè)解釋提供數(shù)據(jù)支撐。

4、關(guān)于巖石滲透率計(jì)算，傳統(tǒng)方法主要基于理論公式，通過(guò)巖性類型、孔隙度、顆粒粒徑等參數(shù)建立滲透率模型從而計(jì)算巖石滲透率參數(shù)，該方法受到地區(qū)以及巖性影響較大，計(jì)算的滲透率與實(shí)際儲(chǔ)層滲透率存在較大誤差，并且該方法無(wú)法從微觀孔隙尺度分析滲透率與孔隙結(jié)構(gòu)的關(guān)系。

5、由于有些儲(chǔ)層巖石極其致密無(wú)法開(kāi)展巖石物理實(shí)驗(yàn)測(cè)試，因此無(wú)法獲得滲透率參數(shù)。巖石滲透率受到微觀孔隙結(jié)構(gòu)的影響，傳統(tǒng)巖石物理實(shí)驗(yàn)測(cè)試無(wú)法計(jì)算孔隙結(jié)構(gòu)與滲透率的關(guān)系?；跀?shù)字巖心技術(shù)計(jì)算巖石滲透率仍然面臨數(shù)字巖心孔隙結(jié)構(gòu)特征難以定量變化，進(jìn)而無(wú)法有效計(jì)算孔隙結(jié)構(gòu)變化對(duì)滲透率的影響規(guī)律。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了解決以上技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提出了一種基于數(shù)字巖心技術(shù)的巖石滲透率計(jì)算方法，該方法基于數(shù)字巖心技術(shù)，利用數(shù)值模擬手段計(jì)算儲(chǔ)層巖石的滲透率，通過(guò)成倍數(shù)改變孔喉參數(shù)，建立新的孔隙網(wǎng)絡(luò)模型，計(jì)算新模型的滲透率，進(jìn)一步分析孔隙結(jié)構(gòu)變化對(duì)巖石滲透率的影響，解決了數(shù)字巖心孔隙結(jié)構(gòu)定量變化的難題和難以計(jì)算分析孔隙結(jié)構(gòu)變化滲透率參數(shù)計(jì)算的問(wèn)題。

2、為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明的方案是：

3、一種基于數(shù)字巖心技術(shù)的巖石滲透率計(jì)算方法，包括：

4、巖心構(gòu)建步驟，用于獲取表征巖石孔隙結(jié)構(gòu)的三維數(shù)字巖心；

5、模型構(gòu)建步驟，用于建立孔隙網(wǎng)絡(luò)模型，其中，所述孔隙網(wǎng)絡(luò)模型中，數(shù)字巖心中區(qū)域最大孔隙空間用孔隙表示，連接這些孔隙的通道用喉道表示；

6、孔喉參數(shù)提取步驟，用于統(tǒng)計(jì)計(jì)算孔隙網(wǎng)絡(luò)模型中的孔喉參數(shù)；

7、滲透率計(jì)算步驟，用于根據(jù)所述孔喉參數(shù)獲取滲透率參數(shù)與孔喉參數(shù)之間的變化關(guān)系；

8、模型重建步驟，用于改變孔喉參數(shù)中的一個(gè)或多個(gè)以建立新的孔隙網(wǎng)絡(luò)模型，然后重新執(zhí)行所述滲透率計(jì)算步驟。

9、優(yōu)選的，上述的一種基于數(shù)字巖心技術(shù)的巖石滲透率計(jì)算方法，所述網(wǎng)絡(luò)模型構(gòu)建步驟中，采用最大球法建立數(shù)字巖心孔隙網(wǎng)絡(luò)模型。

10、優(yōu)選的，上述的一種基于數(shù)字巖心技術(shù)的巖石滲透率計(jì)算方法，所述孔喉參數(shù)提取步驟中，基于以下公式計(jì)算形狀因子：

11、

12、式中v表示孔隙或喉道的體積；l表示孔隙或喉道的長(zhǎng)度；as表示孔隙或喉道的表面積。

13、優(yōu)選的，上述的一種基于數(shù)字巖心技術(shù)的巖石滲透率計(jì)算方法，所述滲透率計(jì)算步驟中，基于下式計(jì)算孔隙網(wǎng)絡(luò)模型的滲透率：

14、

15、式中k表示滲透率；l表示孔隙網(wǎng)絡(luò)模型的總長(zhǎng)度；a表示孔隙網(wǎng)絡(luò)模型流體出入端面積；μp表示第p相流體的黏度；qp表示第p相流體的流量；pin-pout表示出入端的壓差。

16、優(yōu)選的，上述的一種基于數(shù)字巖心技術(shù)的巖石滲透率計(jì)算方法，所述模型重建步驟中，基于下式通過(guò)形變因子以定量地改變孔隙網(wǎng)絡(luò)模型中的參數(shù)，形成新的孔隙網(wǎng)絡(luò)模型：

17、f1(x)＝n×f0(x)

18、式中x表示孔隙和喉道的半徑值或形狀因子值，f0(x)表示初始孔隙網(wǎng)絡(luò)模型中該參數(shù)的概率分布，f1(x)表示新的孔隙網(wǎng)絡(luò)模型中該參數(shù)的概率分布，n表示形變因子，為自然數(shù)。

19、一種基于數(shù)字巖心技術(shù)的巖石滲透率計(jì)算裝置，包括：

20、巖心構(gòu)建模塊，用于獲取表征巖石孔隙結(jié)構(gòu)的三維數(shù)字巖心；

21、模型構(gòu)建模塊，用于建立孔隙網(wǎng)絡(luò)模型，其中，所述孔隙網(wǎng)絡(luò)模型中，數(shù)字巖心中區(qū)域最大孔隙空間用孔隙表示，連接這些孔隙的通道用喉道表示；

22、孔喉參數(shù)提取模塊，用于統(tǒng)計(jì)計(jì)算孔隙網(wǎng)絡(luò)模型中的孔喉參數(shù)；

23、滲透率計(jì)算模塊，用于根據(jù)所述孔喉參數(shù)獲取滲透率參數(shù)與孔喉參數(shù)之間的變化關(guān)系；

24、模型重建模塊，用于改變孔喉參數(shù)中的一個(gè)或多個(gè)以建立新的孔隙網(wǎng)絡(luò)模型，然后重新執(zhí)行所述滲透率計(jì)算模塊。

25、優(yōu)選的，上述的一種基于數(shù)字巖心技術(shù)的巖石滲透率計(jì)算裝置，所述網(wǎng)絡(luò)模型構(gòu)建模塊中，采用最大球法建立數(shù)字巖心孔隙網(wǎng)絡(luò)模型。

26、優(yōu)選的，上述的一種基于數(shù)字巖心技術(shù)的巖石滲透率計(jì)算裝置，所述孔喉參數(shù)提取模塊中，基于以下公式計(jì)算形狀因子：

27、

28、式中v表示孔隙或喉道的體積；l表示孔隙或喉道的長(zhǎng)度；as表示孔隙或喉道的表面積。

29、優(yōu)選的，上述的一種基于數(shù)字巖心技術(shù)的巖石滲透率計(jì)算裝置，所述滲透率計(jì)算模塊中，基于下式計(jì)算孔隙網(wǎng)絡(luò)模型的滲透率：

30、

31、式中k表示滲透率；l表示孔隙網(wǎng)絡(luò)模型的總長(zhǎng)度；a表示孔隙網(wǎng)絡(luò)模型流體出入端面積；μp表示第p相流體的黏度；qp表示第p相流體的流量；pin-pout表示出入端的壓差。

32、優(yōu)選的，上述的一種基于數(shù)字巖心技術(shù)的巖石滲透率計(jì)算裝置，所述模型重建模塊中，基于下式通過(guò)形變因子以定量地改變孔隙網(wǎng)絡(luò)模型中的參數(shù)，形成新的孔隙網(wǎng)絡(luò)模型：

33、f1(x)＝n×f0(x)

34、式中x表示孔隙和喉道的半徑值或形狀因子值，f0(x)表示初始孔隙網(wǎng)絡(luò)模型中該參數(shù)的概率分布，f1(x)表示新的孔隙網(wǎng)絡(luò)模型中該參數(shù)的概率分布，n表示形變因子，為自然數(shù)。

35、因此，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：該方法基于數(shù)字巖心技術(shù)能夠從微觀尺度構(gòu)建巖石孔隙結(jié)構(gòu)，成倍數(shù)定量改變巖石孔喉參數(shù)大小，獲得大量新的孔隙網(wǎng)絡(luò)模型，數(shù)值模擬計(jì)算巖石滲透率，節(jié)約大量人力物力，能夠更方便更快速的獲得巖石的滲透率參數(shù)，更有效的探究孔隙結(jié)構(gòu)變化與滲透率之間的關(guān)系。