[发明专利]一种模拟岩心孔隙空间流体分布的方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及石油测井技术领域，特别涉及一种模拟岩心孔隙空间流体分布的方法及系统。

背景技术

由于对油气资源的需求不断增加，油气田的勘探和开发逐步由常规储层转向非常规储层，比如页岩、致密砂岩、碳酸盐岩、油砂等。岩石的物理研究在油气储层评价中所占据的地位也越来越重要，针对以上这些复杂储层，岩石物理研究遇到了诸多困难，例如：低孔、低渗岩石驱替困难，裂缝发育的碳酸盐岩难以取到代表性的岩心，页岩和油砂很难开展岩石物理实验等。而岩石物理实验无法定量研究储层微观参数对岩石宏观物理属性的影响，亟需一种储层微观参数的研究方法。

发明内容

本发明实施例中提供的一种模拟岩心孔隙空间流体分布的方法及系统，实现了可通过格子玻尔兹曼方法模拟岩石孔隙中的流体的分布情况，提供一条定量研究储层微观参数对岩石宏观物理属性影响的途径。

本发明实施例的目的是通过以下技术方案实现的：

一种模拟岩心孔隙空间流体分布的方法，包括：

根据天然岩心样本，建立数字岩心模拟区域，所述数字岩心模拟区域中包括第一区域和第二区域，所述第一区域为岩石骨架，所述第二区域为孔隙空间，其中，所述第一区域为所述数字岩心模拟区域的边界，所述第一区域和所述第二区域的体积大小为整数格子单位；

根据所述天然岩心样本的含水饱和度及流体的类型，设定流体在所述第二区域中的初始分布和Shan-Chen模型的格子玻尔兹曼LBGK方法的演化方程的演化初始条件；

基于Shan-Chen模型的格子玻尔兹曼LBGK方法的演化方程，并根据所述演化初始条件和流体在所述第二区域中的初始分布，对流体在所述第二区域中的分布情况进行演化计算；

当所述演化计算达到稳定时，获取流体在所述第二区域中的分布情况。

一种模拟岩心孔隙空间流体分布的系统，包括：CT扫描仪、计算机系统和图像服务器，其中，

所述CT扫描仪用于对所述天然岩心样本进行X射线扫描，以获得所述天然岩心样本的结构图像；

所述图像服务器用于根据所述CT扫描仪获得的所述天然岩心样本的结构图像，进行三维重构，生成数字岩心模拟区域的图像；

所述计算机系统用于根据所述数字岩心模拟区域的图像，建立数字岩心模拟区域，所述数字岩心模拟区域中包括第一区域和第二区域，所述第一区域为岩石骨架，所述第二区域为孔隙空间，其中，所述第一区域为所述数字岩心模拟区域的边界，所述第一区域和第二区域的体积大小为整数格子单位；根据所述天然岩心样本的含水饱和度及流体的类型，设定流体在所述第二区域中的初始分布和Shan-Chen模型的格子玻尔兹曼LBGK方法的演化方程的演化初始条件；基于Shan-Chen模型的格子玻尔兹曼LBGK方法的演化方程，并根据所述演化初始条件和流体在所述第二区域中的初始分布，对流体在所述第二区域中的分布情况进行演化计算；当所述演化计算达到稳定时，获取流体在所述第二区域中的分布情况；

所述图像服务器还用于根据所述计算机系统获取的流体在所述第二区域中的分布情况，生成流体在所述第二区域中的二维分布图像或生成流体在所述第二区域中的三维分布图像。

本发明实施例中，通过天然岩心样本，建立数字岩心模拟区域，所述数字岩心模拟区域中包括第一区域和第二区域，所述第一区域为岩石骨架，所述第二区域为孔隙空间，根据所述天然岩心样本的含水饱和度及流体的类型，设定流体在所述第二区域中的初始分布和Shan-Chen模型的格子玻尔兹曼LBGK方法的演化方程的演化初始条件，基于Shan-Chen模型的格子玻尔兹曼LBGK方法的演化方程，并根据所述演化初始条件和流体在所述第二区域中的初始分布，对流体在所述第二区域中的分布情况进行演化计算，当所述演化计算达到稳定时，获取流体在所述第二区域中的分布情况。实现了充分考虑流体自身的物理特性、流体与岩石骨架之间和流体与流体之间的相互作用的基础上，模拟岩石孔隙中的流体分布情况，能真实再现表面张力、润湿性等基本界面现象，提高了模拟精确度，有利于对岩石物理属性进行精确研究。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例中数字岩心模拟区域示意图；

图2是本发明实施例岩心孔隙空间初始流体分布的等效示意图；