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原文传递一种含天然气水合物沉积物渗透率的获取方法及系统

专利名称：	一种含天然气水合物沉积物渗透率的获取方法及系统
摘要：	本发明公布了一种含天然气水合物沉积物渗透率的获取方法及系统，通过添加孔隙水合物几何特征表征数组参数到模型的几何类中，在孔隙网络模型计算方法中添加孔隙填充型水合物模型，并建立此状态下的渗透性传导方程，计算得到含天然气水合物的渗透率。系统包括：孔隙网络模型建立模块；孔隙填充型水合物模型添加模块；渗透性传导方程建立模块；渗透率计算模块；可在孔隙网络模型开源计算工具OpenPNM的基础上进行二次开发而制成。本发明可计算孔隙网络模型中含有水合物且水合物并没有完全堵塞孔喉时的渗透率，并提供了多种水合物存在位置的选择，解决含水合物沉积物渗透率随水合物饱和度变化而变化的问题。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	北京;11
申请人：	北京大学
发明人：	王磊;卢海龙
专利状态：	有效
申请日期：	2019-05-28T00:00:00+0800
发布日期：	2019-08-16T00:00:00+0800
申请号：	CN201910454469.5
公开号：	CN110132818A
代理机构：	北京万象新悦知识产权代理有限公司
代理人：	黄凤茹
分类号：	G01N15/08(2006.01);G;G01;G01N;G01N15
申请人地址：	100871 北京市海淀区颐和园路5号
主权项：	1.一种含天然气水合物沉积物渗透率的获取方法，在沉积物的孔隙被含天然气水合物充填状态下，建立孔隙网络模型，并在孔隙网络模型的孔喉空间中添加孔隙填充型水合物模型，建立该状态下的渗透性传导方程，再计算获得含天然气水合物孔隙网络模型的渗透率；包括如下步骤： A.建立孔隙网络模型，在孔隙网络模型的孔喉空间中添加孔隙填充型水合物模型；包括： A1.建立的孔隙网络模型中的节点代表沉积物中孔隙的中心点；孔隙网络模型中的导管代表沉积物中相邻两个孔隙中心点之间的联通部分；导管包括：相邻两个孔隙节点中左节点半孔隙、两节点间喉道、右节点半孔隙； A2.在孔隙网络模型的孔喉空间中添加孔隙填充型水合物模型，即添加孔隙水合物几何特征表征数组参数到模型的几何类中； A21.添加的孔隙水合物几何特征表征数组参数包括：水合物生成在孔隙中心的直径数组hi、水合物生成在孔隙表面厚度数组hp、水合物生成在喉道表面的厚度数组ht； A22.设孔隙网络模型中的孔隙直径数组为D，喉道长度数组为L，喉道直径数组为T；当水合物生长在孔隙表面时，孔隙直径数组为：D-hp；当水合物生长在喉道表面时，喉道直径记为数组T-ht； B.建立渗透性传导方程，采用孔隙中含有水合物情况下的节点间渗透性计算方法，计算获得含天然气水合物孔隙网络模型的渗透率；执行如下操作： B1.对于生成在孔隙中心的水合物，将节点间导管分为5段，包括圆柱形和环柱状；用渗透率gloop表示某段为环柱状的环形截面的渗透性，通过式1计算得到：式1中，D为环形截面外直径即孔隙直径；hi为环形截面内直径即水合物直径；L为本段长度；μ为孔隙流体黏度；用渗透率gc表示圆柱形截面渗透性，通过式2计算得到：节点间导管的渗透性g表示为式3： B2.对于生成在孔隙和喉道表面的水合物，孔隙直径和喉道直径分别取值为D-hp和T-ht后，经计算得到导管间渗透性；通过上述步骤得到含天然气水合物沉积物渗透率。 2.如权利要求1所述的含天然气水合物沉积物渗透率的获取方法，其特征是，步骤B2的计算方法具体如下：假设节点间导管中流体流态为层流；喉道中流体渗流流量Qij表示为式4：其中，p为流体的压强；rij和lij分别为喉道的半径和长度；μ为流体的粘度系数；gij为喉道倒流率；假设地层孔隙中的流体不可压缩，对于单个孔隙，所有与其连通的喉道的流量之和应为零，表示为式5： ∑Qij＝0 (式5) 由此得到以压强为未知数的线性方程组；求解后得地层孔隙的压强分布；再计算地层的入口流量和出口流量，运用达西定律求解地层的绝对渗透率。 3.一种含天然气水合物沉积物渗透率的获取装置，包括存储器和处理器；所述存储器，用于存储计算机程序；所述处理器，用于当执行所述计算机程序时，实现如权利要求1～2所述的含天然气水合物沉积物渗透率的获取方法。 4.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述存储介质上存储有计算机程序，当所述计算机程序被处理器执行时，实现如权利要求1-2所述的含天然气水合物沉积物渗透率的获取方法。 5.一种含天然气水合物沉积物渗透率的获取系统，其特征是，所述系统在孔隙网络模型开源计算工具OpenPNM的基础上进行二次开发而成；包括如下模块：孔隙网络模型建立模块，用于建立沉积物的孔隙网络模型；孔隙填充型水合物模型添加模块，用于在孔隙网络模型的孔喉空间中添加孔隙填充型水合物模型；渗透性传导方程建立模块，所述渗透性包括环柱状的环形截面的渗透性和圆柱形截面渗透性；含天然气水合物孔隙网络模型的渗透率计算模块，用于利用孔隙中含有水合物情况下的节点间渗透性计算方法计算得到含天然气水合物孔隙网络模型的渗透率。
所属类别：	发明专利