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原文传递造缝全直径岩心物理模拟与数值模拟相结合的测定方法

专利名称：	造缝全直径岩心物理模拟与数值模拟相结合的测定方法
摘要：	本发明属于石油工程技术领域，公开了一种造缝全直径岩心物理模拟与数值模拟相结合的测定方法，通过实验向后顺序的优化，采用有限数量的全直径岩心样品，进行正交实验设计开展相关的模拟实验；利用全直径岩心人造裂缝，获得不同等效渗透率的人造缝全直径碳酸盐岩岩心样品；进行物理模拟实验与数值模拟同步拟合和预测，通过拟合获取数值模拟时裂缝网格的等效渗透率参数，为数值模拟实验中裂缝网格的等效渗透率取值提供依据。本发明可以大量节约重复性的常规物理模拟实验，提高研究效率和经济效益；阐明物理模拟与数值模拟相结合的正交实验方案设计在复杂碳酸盐岩气藏水侵机理和水侵动态研究中的具体运用。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	四川;51
申请人：	西南石油大学
发明人：	乐平;郭春秋;陈鹏宇;周旻昊;贾冰懿
专利状态：	有效
申请日期：	2019-07-02T00:00:00+0800
发布日期：	2019-09-17T00:00:00+0800
申请号：	CN201910591591.7
公开号：	CN110244023A
代理机构：	北京众合诚成知识产权代理有限公司
代理人：	马超前
分类号：	G01N33/24(2006.01);G;G01;G01N;G01N33
申请人地址：	610500 四川省成都市新都区新都大道8号
主权项：	1.一种造缝全直径岩心物理模拟与数值模拟相结合的测定方法，其特征在于，所述造缝全直径岩心物理模拟与数值模拟相结合的测定方法包括：首先通过实验向后顺序的优化，利用有限数量的全直径岩心样品，结合高温高压全直径造缝岩心水驱气流动实验装置的实验周期和实验成本，进行正交实验的优化设计，根据可能影响实验结果的相关因素，设计正交实验表，设计出实验方案的物理模拟实验和数值模拟实验方案；其次针对物理模拟实验，利用全直径岩心人造裂缝，进行裂缝剖面的不同支撑剂充填，并完成造缝后裂缝等效渗透率的计算与测定，获得不同等效裂缝渗透率的人造缝全直径碳酸盐岩岩心样品供后续开展高温高压水驱气物理模拟流动实验；然后采用数值模拟替代部分物理模拟的基本原则：极端条件采用物理模拟，常规条件采用物理模拟和数值模拟相结合；最后进行物理模拟与数值模拟同步拟合和预测，通过拟合获取裂缝等效网格的渗透率参数，通过回归建立相关图版为模拟实验的模型裂缝网格提供裂缝等效规则；即裂缝等效渗透率与本模拟网格中裂缝渗透率的转换关系具体为：Kef,cell＝10.31Ke1.1686。 2.如权利要求1所述的造缝全直径岩心物理模拟与数值模拟相结合的测定方法，其特征在于，所述造缝全直径岩心物理模拟与数值模拟相结合的测定方法包括：步骤一：首先通过抽提气藏水侵的主要影响因素，然后根据现场实际情况设置因素的参数水平值，然后进行物理实验和数值模拟相结合的正交实验；步骤二：对于物模实验，选出3块物性相近的岩石样品，分别加工制成几何尺寸相同的圆柱形全直径岩心样品，测试孔隙度、渗透率参数，计算孔隙体积；步骤三：采用全直径岩心造缝技术，对切割后的岩心进行造缝，充填支撑剂，测试造缝后的岩心渗透率；按照正交实验表，选取造缝后的岩心与未造缝的岩心进行组合，获得模拟方案所需要的不同等效渗透率、不同裂缝贯穿程度的物理模拟实验组合模型。步骤四：对不同方案对应的组合模型建立束缚水饱和度，计算束缚水体积，原始气量，开展水侵物理模拟实验。步骤五：物理模拟和数值模拟对比：对部分非极端条件下的人造裂缝全直径岩心进行物理模拟后，开展相应的数值模拟拟合与标定，即数值模拟过程中通过调整裂缝网格的渗透率，达到数值模拟与物理模拟结果的拟合；步骤六：通过拟合与标定，建立数值模拟模型中裂缝网格的等效渗透率与物理模拟实验中全直径岩心等效渗透率之间的关系图版或公式，利用图版或公式作为参考依据，完成后续正交实验模拟工作。 3.如权利要求2所述的造缝全直径岩心物理模拟与数值模拟相结合的测定方法，其特征在于，所述步骤一中，主要影响因素包括：裂缝渗透率、裂缝倾角、裂缝贯穿程度、水体大小，并设定正交实验表中哪些方案采用物理实验，哪些采用数值模拟。 4.如权利要求2所述的造缝全直径岩心物理模拟与数值模拟相结合的测定方法，其特征在于，所述步骤六中，建立的数值模拟模型中裂缝网格的等效渗透率与物理模拟实验中全直径岩心等效渗透率之间的关系图版和公式。 5.如权利要求1所述的造缝全直径岩心物理模拟与数值模拟相结合的测定方法，其特征在于，裂缝渗流与对应等效尺寸的流动介质满足：则参数由CGS制改为SI制的下述单位，则计算单根平板裂缝渗透率的公式为：数值模拟中裂缝网格渗透率Kef,cell与物理模拟实验中长岩心整体的等效渗透率Ke回归公式； Kef,cell＝10.31Ke1.1686。 6.如权利要求1所述的造缝全直径岩心物理模拟与数值模拟相结合的测定方法，其特征在于，所述高温高压全直径造缝岩心水驱气流动实验装置包括：围压泵、围压压力表、入口压力表、岩心夹持器、出口压力表、回压控制器、回压表、气水分离器、气体流量计、恒温箱；围压泵通过管道与恒温箱连接，恒温箱内部安装有围压压力表、入口压力表、岩心夹持器、出口压力表；围压泵通过管道与岩心夹持器连接，之间的管道上安装有围压压力表，地层水通过管道接入岩心夹持器的进水端，之间的管道上安装有入口压力表，岩心夹持器的出水端的管道上安装有出口压力表，岩心夹持器通过管道连接回压控制器，回压控制器通过管道与气水分离器和气体流量计连接，气水分离器进水端的管道上安装有回压表。 7.一种应用权利要求1～6任意一项所述造缝全直径岩心物理模拟与数值模拟相结合的测定方法的高温高压油气藏开采物理模拟实验平台。
所属类别：	发明专利