[发明专利]一种裂缝-孔隙双重介质耦合渗透率模型的建立方法

权利要求书

1.一种裂缝-孔隙双重介质耦合渗透率模型的建立方法，其特征在于，构建步骤如下：

第一步，建立不同孔隙结构的岩石基质三维数字岩心；

第二步，建立不同裂缝开度的平板裂缝模型；

第三步，建立裂缝-孔隙双重介质三维数字岩心；

第四步，利用格子玻尔兹曼方法计算三维数字岩心模型的渗透率；

第五步，根据计算得到的渗透率结果，构建裂缝-孔隙双重介质耦合渗透率模型。

2.如权利要求1所述的一种裂缝-孔隙双重介质耦合渗透率模型的建立方法，其特征在于，上述建立不同孔隙结构的岩石基质三维数字岩心：从目标储层裂缝不发育段取心后进行CT扫描，对CT扫描图像进行滤波处理、图像分割及代表元体积分析，得到岩石基质三维数字岩心。

3.如权利要求2所述的一种裂缝-孔隙双重介质耦合渗透率模型的建立方法，其特征在于，得到岩石基质三维数字岩心后，为使后续渗流模拟更加准确和稳，采用孔隙空间点距离标记的方法剔除孤立孔隙，将任何一个与孔隙空间体素点具有26连通性的孔隙空间点进行标记，最终得到连通孔隙岩石基质三维数字岩心。

4.如权利要求1所述的一种裂缝-孔隙双重介质耦合渗透率模型的建立方法，其特征在于，上述建立不同裂缝开度的平板裂缝模型：构建完全为骨架的三维数据体，该三维数据体的体素个数及分辨率与建立的岩心基质三位数字岩心的参数一致；再采用控制变量方法，只改变裂缝开度，固定其它裂缝参数，基于数字岩心叠加方法，构建不同裂缝开度的光滑平板裂缝模型。

5.如权利要求1所述的一种裂缝-孔隙双重介质耦合渗透率模型的建立方法，其特征在于，上述建立裂缝-孔隙双重介质三维数字岩心：基于数字岩心叠加方法，分别将构建的不同裂缝开度平板裂缝模型施加到不同孔隙结构的岩石基质三维数字岩心上。

6.如权利要求1所述的一种裂缝-孔隙双重介质耦合渗透率模型的建立方法，其特征在于，上述利用格子玻尔兹曼方法计算三维数字岩心模型的渗透率：采用格子玻尔兹曼方法中的D₃Q₁₉模型模拟岩石的渗流特性，对构建的三维数字岩心施加相同的宏观压力梯度开始进行渗流模拟，直到粒子分布函数达到稳定态，得到渗流稳定态的三维空间渗流场分布，并根据出口端流量计算每个数字岩心的渗透率。

7.如权利要求6所述的一种裂缝-孔隙双重介质耦合渗透率模型的建立方法，其特征在于，D₃Q₁₉模型粒子分布函数的演化方程：

演化方程可以分为两部分，等式左边为传播步，右边为碰撞步，式(1)中，f_i(x，t)是t时刻在x位置第i个方向上流体粒子的传播函数，f_i(x+e_iΔt，t+Δt)是t+Δt时刻在x位置第i个方向上流体粒子的传播函数；

τ是弛豫时间常量，f_i^eq(x，t)是t时刻相同位置处流体粒子的平衡态分布函数，可以表达为：

式(2)中，ρ是流体密度，c＝Δx/Δt，ω_i是权重因子，ω₀＝1/3，ω_{i＝1，2…6＝1/18}，ω_{i＝7，8…15＝1/36}；u是根据动量守恒定律和质量守恒得到的流体线性宏观速度，单位是lu/ts，u可以写成：