[发明专利]一种基于孔隙网络模型的单相非稳态渗流模型建立方法

权利要求书

1.一种基于孔隙网络模型的单相非稳态渗流模型建立方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：通过微CT扫描实验统计配位数和喉道长度；通过核磁共振T2谱获得岩石孔喉半径频率分布曲线；

S2：以孔隙网络模型为基础，通过中心点位移建立无序结构网络模型；

所述孔隙网络模型为SC网络模型、BCC网络模型和FCC网络模型中的任意一种；

建立所述无序结构网络模型的具体方法包括以下子步骤：

S21：确定网络模型的类型与节点数：

构建一个以所述孔隙网络模型为基础的X×Y×Z三维立方体网格；每个节点代表一个孔隙，节点与节点之间通过喉道相连，所述喉道的长度为l；

S22：计算出网络模型中各节点的坐标；

当所述孔隙网络模型为SC网络模型时，所述坐标的计算式为：

(x，y，z)＝[(i-1)l，(j-1)l，(k-1)l] (1)

式中：i、j、k分别为x方向、y方向和z方向的节点序号，取值分别为1，2，3，…；

当所述孔隙网络模型为BCC网络模型时，所述坐标包括模型顶点坐标和模型体心节点坐标，所述模型顶点坐标通过式(1)进行计算，所述模型体心节点坐标的计算式为：

(x_o，y_o，z_o)＝[(i-1)l+l/2，(j-1)l+l/2，(k-1)l+l/2] (2)

当所述孔隙网络模型为FCC网络模型时，所述坐标包括模型顶点坐标和模型面心节点坐标，所述模型顶点坐标通过式(1)进行计算，所述模型面心节点坐标的计算式为：

(x_o，y_o，z_o)_xy＝[(i-1)l+l/2，(j-1)l+l/2，(k-1)l] (3)

(x_o，y_o，z_o)_xz＝[(i-1)l+l/2，(j-1)l，(k-1)l+l] (4)

(x_o，y_o，z_o)_yz＝[(i-1)l，(j-1)l，(k-1)l+l] (5)

式中：(x₀,y₀,z₀)_xy、(x₀,y₀,z₀)_xz、(x₀,y₀,z₀)_yz分别为xy、xz、yz方向的面心节点坐标；

S23：通过位移中心节点坐标生成随机网络，各节点坐标的移动公式为：

(x,y,z)＝[(i-1)l±rand()％(X),(j-1)l±rand()％(X),(k-1)l±rand()％(X)](6)

式中：X为避免节点移动时重叠的距离，当所述孔隙网络模型为SC网络模型时，X＜0.5l；当所述孔隙网络模型为BCC网络模型时，当所述孔隙网络模型为FCC网络模型时，

S24：计算所述随机网络的连接概率p，将1-p数量的喉道去除，生成所述无序结构网络模型；所述连接概率p＝z/z_max，式中z为配位数；z_max为最大配位数，SC网络模型取值为6，BCC网络模型取值为8，FCC网络模型取值为12；

S3：在所述无序结构网络模型中引入非稳态单相理论，结合泊肃叶定律、达西定律、质量守恒定律，获得非稳态单相渗流方程；所述非稳态单相渗流方程为：

式中：▽为哈密尔顿算子；G为传导率；p为压力，MPa；φ₀为初始压力下的孔隙度，无量纲；C_t为综合压缩系数，无量纲；t为时间，s。

2.根据权利要求1所述的基于孔隙网络模型的单相非稳态渗流模型建立方法，其特征在于，若考虑汇源项，则所述非稳态单相渗流方程为：

式中：q为注入或采出单相流体的体积流量，m³/s。