[发明专利]基于LBM模拟低场核磁共振分析流体的方法及装置

摘要

本发明实施例提供一种基于LBM模拟低场核磁共振分析流体的方法及装置。该方法包括获取样品岩石的数字岩心；依据所述数字岩心获得所述样品岩石中孔隙和岩石骨架对应的三维数据体；依据所述三维数据体建立单相多组分模型，并基于所述单相多组分模型模拟所述孔隙中流体的低场核磁共振过程，分析获得所述流体的组分浓度，根据所述流体的组分浓度获得磁化矢量的模值。本发明实施例通过单相多组分模型模拟样品岩石孔隙中流体的低场核磁共振过程，分析所述流体的组分，通过所述流体的组分浓度获得磁化矢量的模值，实现了模拟低场核磁共振分析流体分子的技术，为研究低场核磁共振分析流体分子提供了理论基础。

主权项

一种基于LBM模拟低场核磁共振分析流体的方法，其特征在于，包括：获取样品岩石的数字岩心；依据所述数字岩心获得所述样品岩石中孔隙和岩石骨架对应的三维数据体；对所述三维数据体的X轴、Y轴和Z轴进行离散划分获得多个晶格；针对所述多个晶格中的任一晶格，将所述晶格内的流体的组分划分为第一类组分g和第二类组分f，所述第一类组分g为所述晶格内在XY平面内对应有磁化矢量分量的流体分子，所述第二类组分f为所述晶格内除所述第一类组分g之外的流体分子；依据公式(1)和(2)分别获得所述第一类组分g在平衡态的分布函数和所述第二类组分f在平衡态的分布函数fieq：gieq=wiρg[1+ei*ugeqcs2+(ei*ugeq)22cs4-ugeq*ugeq2cs2]---(1)]]>fieq=wiρf[1+ei*ufeqcs2+(ei*ufeq)22cs4-ufeq*ufeq2cs2]---(2)]]>其中，i∈[1,2,....,N],N‑1表示与所述晶格相邻的所有晶格的数目，wi表示权重系数，ρg表示所述第一类组分g的浓度，ρf表示所述第二类组分f的浓度，cs表示晶格声速，ei表示离散速度单位矢量，表示所述第一类组分g在平衡态的宏观速度，表示所述第二类组分f在平衡态的宏观速度；依据公式(3)和(4)分别获得所述第一类组分g的宏观速度ug和所述第二类组分f的宏观速度uf：Σi=1Ncigi(x,t)=ρgug---(3)]]>Σi=1Ncifi(x,t)=ρfuf---(4)]]>其中，ci为常数，gi(x,t)表示所述第一类组分g在位置x、时刻t的分布函数，fi(x,t)表示所述第二类组分f在位置x、时刻t的分布函数；依据公式(5)和(6)分别获得所述第一类组分g在位置x、时刻t的平衡态的宏观速度和所述第二类组分f在位置x、时刻t的平衡态的宏观速度ugeq(x,t)=ug(x,t)+τFg(x,t)/ρg(x,t)---(5)]]>ufeq(x,t)=uf(x,t)+τFf(x,t)/ρf(x,t)---(6)]]>其中，ug(x,t)表示所述第一类组分g在位置x、时刻t的宏观速度，ρg(x,t)表示所述第一类组分g在位置x、时刻t的浓度，Fg(x,t)＝‑ψg(x)∑G[ψg(x+ei)‑ψf(x+ei)]ei，ψg(x)＝exp(‑1/ρg(x,t))，ψg(x+ei)＝exp(‑1/ρg(x+ei,t))，τ和G为常数，uf(x,t)表示所述第二类组分f在位置x、时刻t的宏观速度，ρf(x,t)表示所述第二类组分f在位置x、时刻t的浓度，Ff(x,t)＝‑ψf(x)∑G[ψf(x+ei)‑ψg(x+ei)]ei，ψf(x)＝exp(‑1/ρf(x,t))，ψf(x+ei)＝exp(‑1/ρf(x+ei,t))；依据公式(7)和(8)分别获得所述第一类组分g在位置x、时刻t的平衡态的分布函数和所述第二类组分f在位置x、时刻t的平衡态的分布函数fieq(x,t)：gieq(x,t)=wiρg(x,t)[1+ei*ugeq(x,t)cs2+(ei*ugeq(x,t))22cs4-ugeq(x,t)*ugeq(x,t)2cs2]---(7)]]>fieq(x,t)=wiρf(x,t)[1+ei*ufeq(x,t)cs2+(ei*ufeq(x,t))22cs4-ufeq(x,t)*ufeq(x,t)2cs2]---(8)]]>依据公式(9)和(10)分别获得所述第一类组分g在位置(x+c△t)、时刻(t+△t)的分布函数gi(x+c△t,t+△t)和所述第二类组分f在位置(x+c△t)、时刻(t+△t)的分布函数fi(x+c△t,t+△t)：gi(x+cΔt,t+Δt)=-1τ[gieq-gieq(x,t)]+gieq---(9)]]>fi(x+cΔt,t+Δt)=-1τ[fieq-fieq(x,t)]+fieq---(10)]]>其中，依据公式(11)和(12)分别获得所述第一类组分g的浓度ρg和所述第二类组分f的浓度ρf：Σi=1Ngi(x+cΔt,t+Δt)=ρg---(11)]]>Σi=1Nfi(x+cΔt,t+Δt)=ρf---(12)]]>获得所述磁化矢量的模值，所述磁化矢量的模值为所述第一类组分g的浓度ρg。