[发明专利]运用分形理论确定水驱剩余油分布及运移规律的方法

摘要

一种运用分形理论确定水驱剩余油分布及运移规律的方法。主要目的在于克服剩余油运移规律研究方法过于单一的缺点，本发明提出采用分形理论确定水驱剩余油动用规律的方法。具体解决方案为：制作微观物理模型，通过微观驱油装置进行基质‑高渗条带水驱驱油实验，收集渗流过程的连续图像，根据实际情况将驱替范围分区，通过图像处理，去除实际孔隙骨架，提取完整剩余油分布形态，按分区网格计算网格内剩余油计盒维数，总结相同网格及相邻网格计盒维数变化曲线，对比相邻网格计盒维数变化规律，确定水驱剩余油分布及运移规律。

主权项

1.一种运用分形理论确定水驱剩余油分布及运移规律的方法，其特征在于包括如下步骤：步骤一，微观可视模型的制备；步骤二，将步骤一中获得的微观物理模型置入微观驱油装置中进行微观驱油实验，采集驱替全程图像；步骤三，将步骤二中采集到的驱替全程图像进行剩余油图像提取；具体路径如下：（1）将步骤二中采集到的驱替全程图像的RGB格式图像通过Photoshop软件转化为灰度图像并对图像进行预处理,所述预处理的步骤包括进行亮度、对比度和锐化的处理以使得剩余油和孔隙能够得到清晰显示；（2）采用迭代阀值法通过Photoshop软件，对于预处理后的图像分割图像中的剩余油，提出剩余油分布完整图像；步骤四，通过MATLAB软件对第三步获取的剩余油图像网格化处理并计算初始饱和剩余油图像的计盒维数，具体路径如下：（1）设置像素点，图像大小为A×B个像素点；2）划分网格：用大小为n×n网格去覆盖剩余油全部图像；n是整数，则分割比率为r=n/A，原图被分成了A/n个网格块，其中n序列为区域图像A和B的最大公约数的全部因数；（3）被占用的判定规则：任何一个网格块只要包含剩余油就被认为是被占用的网格块，统计总共被占的网格块数并记为Nr，此时就获得了一组(r，Nr)；（4）计算剩余油占有网格数：改变网格大小，重新获取r，Nr，具体步骤重复（2）、（3）过程，就能得到一系列(r，Nr)；（5）计盒维数的计算：对（ln1/r，lnNr）进行线性拟合，运用最小二乘法，其中直线的斜率值D就是该图像中剩余油的计盒维数；步骤五：通过Photoshop软件对步骤四中已进行完网格化处理的剩余油图像九等分；其中，通过Photoshop软件添加图像长和宽的三等分点所在直线将图像分成九个区域；靠近注入介质端所在区域为注入端，靠近采出液体端所在区域为采出端，图像中心所在区域为注采中部，这三个区域为主流线区；所述主流线区的两侧区域为两翼区，其中，靠近注入端的区域为近井端，靠近采出端的区域为远井端，靠近注采中部的区域为盲端；在所述盲端与注采中部的边界上任意选取两处作为特征区，用于观察主流线区域是否波及到盲端；步骤六，对步骤五中得到的主流线区域、两翼区域、主流线与两翼之间的区域以及特征区，计算这些区域的计盒维数并绘制计盒维数随PV数变化曲线；计算该区域的计盒维数具体路径如下：（1）设置像素点，图像大小为A×B个像素点；（2）划分网格：用大小为n×n网格去覆盖剩余油全部图像。n是整数，则分割比率为r=n/A，原图被分成了A/n个网格块，其中n序列为区域图像A和B的最大公约数的全部因数；（3）被占用的判定规则：任何一个网格块只要包含剩余油就被认为是被占用的网格块，统计总共被占的网格块数并记为Nr，此时就获得了一组(r，Nr)；（4）计算剩余油占有网格数：改变网格大小，重新获取r，Nr，具体步骤重复（2）、（3）过程，就能得到一系列(r，Nr)；（5）计盒维数的计算：对（ln1/r，lnNr）进行线性拟合，运用最小二乘法，其中直线的斜率值D就是该图像的计盒维数；步骤七，利用经过步骤六所获得的四组曲线分析水驱剩余油分布及运移规律，确定的具体路径如下：（1）利用对应主流线区域的计盒维数随 PV 数变化曲线图按照如下规律确定基质水驱条件下主流线剩余油分布及运移规律，即：当计盒维数处于0.5‑0.7时，剩余油呈孤粒状分布，孔喉中剩余油分布零散，常分布在独立的孔喉中；当计盒维数处于0.7‑0.9时，部分孔喉空间充满剩余油,呈斑块状形态分布；随着水驱的进行，剩余油沿着主流线区阻力最小的方向运移；（2）利用对应两翼区域的计盒维数随 PV 数变化曲线图按照如下规律确定基质水驱条件下两翼剩余油分布及运移规律，即：当计盒维数处于0.9‑1.1时，剩余油呈条带状形态分布在少数连通的孔喉中，此时剩余油多数被驱替；当计盒维数处于1.1‑1.3时，剩余油在孔喉网络中大部分空间充满，此时绝大多数剩余油都未被驱替；（3）利用对应主流线与两翼之间的区域的计盒维数随PV数变化曲线图，定量分析主流线与两翼间剩余油分布及运移规律；（4）利用对应特征区的计盒维数随 PV 数变化曲线图，按照如下规律确定基质水驱条件下特征区剩余油分布及运移规律，即:当计盒维数减小时，说明水驱波及到侧翼。