胶结岩心数学建模研究

来源 :中国石油大学(华东) | 被引量 : 0次 | 上传用户:xjwyx770729
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无论采用何种手段来研究油藏岩石这样的多孔介质都必须建立在一定的理论模型的基础之上,即将包含复杂形状及连通状态的孔隙空间理想化为均匀的、易于建立数学描述的抽象物体。 孔隙网络模型是近年来逐渐发展起来的研究多孔介质内渗流规律的一种计算机模拟技术。它是用模型化的网络来代替实际多孔介质的复杂孔隙空间,赋予一定的渗流机理,可研究计算各种宏观物性参数。这是联系岩石微观结构与宏观渗流特性的一个重要桥梁,是油层物理研究的一个重要工具,且模型具有可重复性、可控制性,也可以实现可视化。 根据对岩心不同的研究目的、不同研究内容或不同侧重点,不同的作者对岩心分别开发相应的孔隙网络模型。孔隙网络模型从多孔介质的微观角度出发,来研究流体在多孔介质中的流动规律及流体与多孔介质之间的相互作用过程,充分考虑了介质微观特征对流体流动的影响。本文在实验分析岩石孔隙结构的基础上,将其合理的网络化。对基本理论体系、描述参数、构建方法、模拟过程进行了讨论,在此基础上开发了三维规则立方体网络模型,模型中以点代表孔隙,毛管代表喉道,可以看作是用大量半径符合某种概率分布的毛管按一定的规则在空间上连接而成。 通过计算,分析了平均喉道半径和半径分布的均匀程度对渗透率影响,并得出了它们之间的关系,与二维网络相比,三维网络考虑了流体在空间上的流动,更加接近真实岩石中的流动情况。应用改进的Caman-Kozeny方程的和实测岩心的计算结果与对本文所建模型的计算结果进行对比检验。对比表明,结果符合情况较好,证明了模型的正确性。由于多孔介质的微观非均质性,使得流体在其中的流动复杂多变,而压力场的分布是研究流体在多孔介质中流动的最直观的表现,本文中应用所建网络模型,计算了不同喉道分布均匀程度下的压力场分布,并用Tecplot软件将计算结果可视化,得到了模型各切面的等值线图,分析对比了不同喉道分布下的压力分布,为流体在不同非均质性的多孔介质中的流动提供了更加直观的手段。 本文应用Delphi开发了相应的软件,界面简洁友好,方便实用。计算稳定、速度快。
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