[发明专利]一种基于孔隙系统的渗透率离散元模拟方法

说明书

本发明提供的一种基于孔隙系统的渗透率离散元模拟方法，包括以下步骤：测定研究区内研究对象所处储层的平均渗透率和气体吸附‑脱附曲线；根据步骤1所得的气体吸附‑脱附曲线，确定孔隙类型；将步骤2中所得的孔隙类型进行简化，得到离散化孔径模型；计算步骤3中所得的离散化孔径模型的孔径分布基本统计学参数；根据步骤4得到的离散化孔径模型的孔径分布基本统计学参数将步骤3中所得的离散化孔径模块转化为渗透率离散元；将步骤5得到的渗透率离散元扩充嵌入至研究对象所处储层中，得到该研究区内研究对象所处储层的渗透率离散元模型；本方法能更好地满足油气/地热勘探开发、特别是在渗透率存在显著差异的储层中的油气/地热开发的实际需求。

技术领域

本发明属于地质勘探开发技术中的数值模拟技术，特别涉及一种基于孔隙系统的渗透率离散元模拟方法。

背景技术

渗透率是油气、地热、水文地质研究中的一种重要参数，无论是在油气运移还是在热流传递方面都起着至关重要的作用。因此，渗透率分布是地质建模、尤其是在涉及流体运移方面的地质建模的基本要素，其准确设定成为优选油气勘探有利区、确定下一步油气/地热展布特征等的一项重要步骤。只有有效地确定主要油气储层或地热储层的渗透率展布规律，才能建立可靠的地质评价模型，为后期的储层评价和生产决策提供正确的技术指导。

现有的数值模拟方法中，最常用的是基于实测渗透率均值，将模型中储层渗透率设定为单一固定值，并在此基础上开展数值模拟工作；但这与实际地质情形差距较大，模拟结果也与实际背景相去甚远。部分学者采用随机手段，赋予储层各单元格以随机数渗透率值；但随机分布特征并不具有实际地质意义，所计算出的数值结果地质解释性较差。

随着孔径分布研究手段的不断进步，现已可通过气体吸附-脱附实验等手段获知储层的孔隙系统类型和孔径分布特征，并可更进一步将孔隙系统确定为两边开口型、墨水瓶型、平行狭缝型或单边狭缝型。但是，孔径分布特征尚未运用于渗透率分布研究，更未在高精度数值模拟中得以应用。

因此，有必要形成一套参考孔径分布特征、更有效表征储层渗透率分布的渗透率离散元模拟新方法，以满足油气、地热等前期勘探的实际需求。

该方法在国内首次基于孔隙系统类型提出了渗透率离散元模拟方法，嵌入了孔径数据，有效地描摹了渗透率参数分布特征，能够在气体吸附-脱附实验数据的基础上进一步深化储层渗透率分布规律，提高数值模拟结果的精度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于孔隙系统的渗透率离散元模拟方法，解决了现有的地质建模时依据的渗透率数值不精确，导致地质解释性较差。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

本发明提供的一种基于孔隙系统的渗透率离散元模拟方法，包括以下步骤：

步骤1，测定研究区内研究对象所处储层的平均渗透率和气体吸附-脱附曲线；

步骤2，根据步骤1所得的气体吸附-脱附曲线，确定孔隙类型；

步骤3，将步骤2中所得的孔隙类型进行简化，得到离散化孔径模型；

步骤4，计算步骤3中所得的离散化孔径模型的孔径分布基本统计学参数；

步骤5，根据步骤4得到的离散化孔径模型的孔径分布基本统计学参数将步骤3中所得的离散化孔径模块转化为渗透率离散元；

步骤6，将步骤5得到的渗透率离散元扩充嵌入至研究对象所处储层中，得到该研究区内研究对象所处储层的渗透率离散元模型。

优选地，首先，采集该研究区内研究对象所处地层不同位置、不同深度的m个样品，并测量各样品渗透率，分别记录为k₁、k₂、k₃……k_m；

其次，利用公式(1)计算该对应储层的渗透率均值