(12)發(fā)明專利道8號(hào)審查員梁策(72)發(fā)明人張啟輝李海濤王文星王科陸寬馬欣高素娟聶松馬寒松代晶晶一種受限制游走模擬以計(jì)算多孔介質(zhì)內(nèi)流本發(fā)明公開一種受限制游走模擬以計(jì)算多度值表征的微觀尺度連續(xù)相粒子在不同區(qū)域不分辨率的連續(xù)相算子運(yùn)移方向以及數(shù)字巖心鏡法獲取的迂曲度數(shù)據(jù)，相較于現(xiàn)有的koponen、21.一種受限制游走模擬以計(jì)算多孔介質(zhì)內(nèi)流動(dòng)迂曲度的方法，其特點(diǎn)在于，包括以下Step2:對處理后的巖樣三維灰度Step4:通過不斷去除巖石空隙相邊界體素，結(jié)合現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)將Step6:通過隨機(jī)游走步數(shù)與距離的關(guān)系表征樣品儲(chǔ)層迂曲度，迂曲度通過平均運(yùn)移距2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種受限制游走模擬以計(jì)算多孔介質(zhì)內(nèi)流動(dòng)迂曲度的方法，3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種受限制游走模擬以計(jì)算多孔介質(zhì)內(nèi)流動(dòng)迂曲度的方法，Step202:基于修正后的三維數(shù)字巖心數(shù)據(jù)，通過設(shè)定灰度或密度閾值劃分骨架與孔隙，遍歷劃分后的二值化孔隙，對矩陣內(nèi)標(biāo)記為孔隙的坐標(biāo)進(jìn)行bwlabel算法計(jì)算其獨(dú)立整閾值后統(tǒng)計(jì)孔隙度φ2以及不連通孔隙φ,通過不斷調(diào)整閾值使得φ?=92-9,從而確4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種受限制游走模擬以計(jì)算多孔介質(zhì)內(nèi)流動(dòng)迂曲度的方法，灰度值進(jìn)行高斯平滑操作，抹除極小值后調(diào)整分水嶺算法中孔隙灰度閾值，根據(jù)數(shù)35.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種受限制游走模擬以計(jì)算多孔介質(zhì)內(nèi)流動(dòng)迂曲度的方法，當(dāng)算子在隨機(jī)游走過程中運(yùn)移到數(shù)字巖心矩陣中骨架位置時(shí)，則算子位置保持不動(dòng)，Step502:經(jīng)過Step501過程獲取數(shù)字巖心矩陣中獲取的不同方向概率，調(diào)用編程軟件Step503:使用編程軟件重復(fù)迭代Step501-Step置。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種受限制游走模擬以計(jì)算多孔介質(zhì)內(nèi)流動(dòng)迂曲度的方法，其特點(diǎn)在于，所述Step503過程中根據(jù)不同需要選取不同步長以獲取不同算子的具體位置4一種受限制游走模擬以計(jì)算多孔介質(zhì)內(nèi)流動(dòng)迂曲度的方法技術(shù)領(lǐng)域[0001]本發(fā)明涉及氣藏開發(fā)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及非常規(guī)油氣開發(fā)領(lǐng)域，具體是一種受限制游走模擬以計(jì)算多孔介質(zhì)內(nèi)流動(dòng)迂曲度的方法。背景技術(shù)[0002]作為描述滲流通道的一個(gè)重要參數(shù)，孔道迂曲度定義為滲流過程中指定運(yùn)移的實(shí)際長度與滲流通道的宏觀長度的比值。隨著近年來對非常規(guī)油氣藏的開發(fā)，油氣滲流過程愈加復(fù)雜，常規(guī)的通過孔隙結(jié)構(gòu)進(jìn)行簡單計(jì)算獲取的迂曲度方法所獲得的迂曲度用以解釋滲流過程存在較大誤差。[0003]近年來專家及學(xué)者們趨向于使用高精度CT反演制成數(shù)字巖心以模擬復(fù)雜非常規(guī)油氣藏中的運(yùn)移，但對迂曲度的解釋則僅僅停留在孔介質(zhì)礦物的不同平均粒徑量化上，忽略了真實(shí)滲流過程中粒子間作用力以及儲(chǔ)層巖石的各向異性影響。發(fā)明內(nèi)容[0004]針對上述問題，本發(fā)明旨在提供一種技術(shù)以精確的表征復(fù)雜多孔介質(zhì)的迂曲度方法，使其結(jié)果上更接近于真實(shí)滲流情況。[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案如下：[0006]一種受限制游走模擬以計(jì)算多孔介質(zhì)內(nèi)流動(dòng)迂曲度的方法，其特點(diǎn)在于，包括以[0007]Step1:對巖樣進(jìn)行360度掃描，基于巖樣多角度圖像進(jìn)行三維修正處理；[0008]Step2:對處理后的巖樣三維灰度數(shù)據(jù)通過圖像閾值分割分離巖樣孔隙與巖樣骨架。對比矩陣統(tǒng)計(jì)孔隙與實(shí)際測試孔隙度調(diào)整閾值數(shù)據(jù)，獲取表征真實(shí)巖樣骨架與孔隙的數(shù)據(jù)；[0009]Step3:結(jié)合現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)，使用分水嶺算法分割空隙相歐式距離矩陣，將復(fù)雜矩陣轉(zhuǎn)化為較為簡單的對應(yīng)樣品空間連接點(diǎn)集合，設(shè)定該矩陣區(qū)域?yàn)殡S機(jī)游走中無碰撞區(qū)域。[0010]Step4:通過不斷去除巖石空隙相邊界體素，結(jié)合現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)將對應(yīng)獲取對應(yīng)巖樣在對應(yīng)掃描分辨率下單個(gè)體素的碰撞與反彈概率。[0011]Step5:選取樣品數(shù)字巖心矩陣中孔隙內(nèi)任意一點(diǎn)，進(jìn)行隨機(jī)游走模擬，游走過程中記錄對應(yīng)步數(shù)對應(yīng)游走距離，對游走過程中矩陣邊界進(jìn)行鏡像映射。隨機(jī)游走模擬坐標(biāo)在接觸數(shù)字巖心骨架采取不同措施限制步數(shù)或游走距離。[0012]Step6:通過隨機(jī)游走步數(shù)與距離的關(guān)系表征樣品儲(chǔ)層迂曲度。[0014]使用計(jì)算機(jī)遍歷重構(gòu)后的三維數(shù)字巖心矩陣，以灰度數(shù)據(jù)量為標(biāo)準(zhǔn)，將灰度數(shù)據(jù)劃分為兩個(gè)頻段，對頻段劃分后的數(shù)據(jù)，在較難區(qū)分的部分基于對應(yīng)灰度值與密度的重構(gòu)5[0016]Step201:通過液體飽和排液法或氦氣法等巖樣孔隙度實(shí)驗(yàn)測定方法測定樣品孔整閾值后統(tǒng)計(jì)孔隙度φ?以及不連通孔隙φ。通過不斷調(diào)整閾值使得φ?=9?-φ,從而確[0019]對數(shù)字巖心中根據(jù)Step2過程中劃分為孔隙的區(qū)域中灰度值進(jìn)行高斯平滑操作，對應(yīng)[x,y,z]位置矩陣中。及Step3過程中分水嶺算法分隔的獨(dú)立孔隙，則巖樣流動(dòng)過程中各體素分布概率可以通過6[0037]進(jìn)一步地，所述Step503過程中根據(jù)不同需要選取不同步長以獲取不同附圖說明[0040]圖1為本發(fā)明一種受限制游走模擬以計(jì)算多孔介質(zhì)內(nèi)流動(dòng)迂曲度的方法流程示意[0042]圖3為實(shí)施例1計(jì)算得到的基于分水嶺算法計(jì)算處理后的矩陣數(shù)據(jù)(Avizo可視化);7具體實(shí)施方式[0044]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實(shí)施例及實(shí)施例中的技術(shù)特征可以相互結(jié)合。需要指出的是，除非另有指明，本申請使用的所有技術(shù)和科學(xué)術(shù)語具有與本申請所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員通常理解的者物件涵蓋出現(xiàn)在該詞后面列舉的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。[0046]如附圖1所示，一種基于隨機(jī)游走精確測定多孔介質(zhì)內(nèi)滲流動(dòng)態(tài)迂曲度的方法，包括以下步驟：[0047]Stepl:對巖樣進(jìn)行360度掃描，基于巖樣多角度圖像進(jìn)行三維修正處理；轉(zhuǎn)化后的三維數(shù)字巖心矩陣如表1所示，經(jīng)Avizo可視化讀取的數(shù)據(jù)如說明書附圖2所示。[0048]表1轉(zhuǎn)化后的三維數(shù)字巖心數(shù)據(jù)矩陣12345789……1234123456985/5頁5/5頁[0051]Step2:對處理后的巖樣三維灰度數(shù)據(jù)通過圖像閾值分割分離巖樣孔隙與巖樣骨架。對比矩陣統(tǒng)計(jì)孔隙與實(shí)際測試孔隙度調(diào)整閾值數(shù)據(jù)，獲取表征真實(shí)巖樣骨架與孔隙的[0052]經(jīng)過調(diào)整閾值，以閾值設(shè)定4817獲得的孔隙度0.143與試驗(yàn)結(jié)果最相近，則以該閾值劃分孔隙，圖2為處理后的矩陣數(shù)據(jù)經(jīng)Avizo可視化后的結(jié)果。[0053]Step3:結(jié)合現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)，使用分水嶺算法分割空隙相歐式距離矩陣，將復(fù)雜矩陣轉(zhuǎn)化為較為簡單的對應(yīng)樣品空間連接點(diǎn)集合，設(shè)定該矩陣區(qū)域?yàn)殡S機(jī)游走中無碰撞區(qū)域。[0054]經(jīng)分水嶺算法及修正后的隨機(jī)游走無碰撞區(qū)域如圖3三種藍(lán)色位置所示。[0055]Step4:通過不斷去除巖石空隙相邊界體素，結(jié)合現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)將對應(yīng)獲取對應(yīng)巖樣在對應(yīng)掃描分辨率下單個(gè)體素的碰撞與反彈概率。[0056]以數(shù)字巖心矩陣坐標(biāo)[77,77,77]為例，基于其灰度值計(jì)算其在9個(gè)方向的運(yùn)移概率為163/814,5/906,16/103,49/370,5/56,25/222,24/299,50/841,35/213。[0057]Step5:選取樣品數(shù)字巖心矩陣中孔隙內(nèi)任意一點(diǎn)，進(jìn)行隨機(jī)游走模擬，游走過程中記錄對應(yīng)步數(shù)對應(yīng)游走距離，對游走過程中矩陣邊界進(jìn)行鏡像映射。隨機(jī)游走模擬坐標(biāo)在接觸數(shù)字巖心骨架采取不同措施限制步數(shù)或游走距離。[0058]數(shù)字巖心樣品中存在不同粒徑，將數(shù)字巖心樣品分為大粒徑，小粒徑總體以及按照無制約空間分別進(jìn)行10000次*100000步游走，記錄不同情況下運(yùn)移距離。[0059]Step6:通過隨機(jī)游走步數(shù)與距離的關(guān)系表征樣品儲(chǔ)層迂曲度。[0060]如圖4所示，游走步數(shù)高于70000次時(shí)，四種不同情況下的擴(kuò)散系數(shù)均趨于定值，因此，該樣品中大粒徑區(qū)域，小粒徑區(qū)域以及整體迂曲度分別為，1.7,2.1以及1.9.將此值帶入泊肅葉方程進(jìn)行流動(dòng)模擬，模擬結(jié)果與真實(shí)結(jié)果相差8%,相比孔隙度計(jì)算的迂曲度值，模擬誤差降低了11%。[0061]以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上的限制，雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然而并非用以限定本發(fā)明，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容作出些許更動(dòng)或修飾為等同變化的等效實(shí)施例，但凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。9樣品CT測試轉(zhuǎn)化CT圖像為三維數(shù)字巖心并修正讀取數(shù)字巖心數(shù)據(jù)，通過分水嶺算法劃分矩陣內(nèi)區(qū)域計(jì)算矩陣內(nèi)