一种岩石渗透率计算方法、装置、设备及介质

本发明涉及地质力学领域，特别涉及一种岩石渗透率计算方法、装置、设备及介质。

背景技术：

1、由于岩石在沉积压实的过程中颗粒的排列有方向性，颗粒的长轴主要平行于水流方向，因此岩石会呈现出各向异性，而渗透率各向异性对油气田开发、地下水流动、地震等地质活动有非常显著的影响，因此各向异性渗透率已经被广泛接受与应用。在地下流体注采等过程中地下孔隙压力发生变化会引起地层应力状态改变，岩石发生变形，岩石变形会引起岩石孔隙度、渗透率等参数的改变，进而耦合影响渗流过程。渗透率是变形场与渗流场相互影响、相互耦合的桥梁，只有建立渗透率与应力场或应变场的关系式(即动态渗透率模型)，才能体现变形场对渗流场的影响，实现真正的渗流耦合分析，但目前主流的动态渗透率模型均未考虑各向异性。

2、由上可见，如何根据应变场求解不同方向的渗透率变化量，并利用动态渗透率模型实现各向异性地层流固耦合数值模拟是本领域有待解决的问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明的目的在于提供一种岩石渗透率计算方法、装置、设备及介质，能够根据应变场求解不同方向的渗透率变化量，并利用动态渗透率模型实现各向异性地层流固耦合数值模拟。其具体方案如下：

2、第一方面，本申请公开了一种岩石渗透率计算方法，应用于动态渗透率计算模型，包括：

3、获取渗透率计算参数；其中，所述渗透率计算参数中包括初始孔隙度、正应变参数以及初始渗透率；

4、对所述渗透率计算参数进行表观应变计算，以得到表观面积应变参数，根据所述表观面积应变参数计算出各岩石表观面积应变和各岩石骨架表观面积应变；

5、基于各所述岩石表观面积应变和各所述岩石骨架表观面积应变分别计算出岩石变形后的各面孔率；

6、获取岩石变形后毛管参数，基于所述渗透率计算参数、所述岩石变形后毛管参数以及各所述面孔率计算出各变形后岩石渗透率。

7、可选的，所述获取渗透率计算参数之前，还包括：

8、基于毛管网络物理模型并根据预设的模型配置规则对初始动态渗透率计算模型进行配置并分析，以得到所述动态渗透率计算模型。

9、可选的，所述对所述渗透率计算参数进行表观应变计算，以得到表观面积应变参数，包括：

10、确定出岩石变形方向；其中，所述岩石变形方向包括横轴方向、纵轴方向以及竖轴方向；

11、按照所述岩石变形方向对所述渗透率计算参数分别进行表观应变计算，以得到横轴表观面积应变参数、纵轴表观面积应变参数以及竖轴表观面积应变参数。

12、可选的，所述根据所述表观面积应变参数计算出各岩石表观面积应变和各岩石骨架表观面积应变，包括：

13、根据所述横轴表观面积应变参数、所述纵轴表观面积应变参数以及所述竖轴表观面积应变参数计算出横-纵截面岩石表观面积应变、横-竖截面岩石表观面积应变以及纵-竖截面岩石表观面积应变；

14、根据所述横轴表观面积应变参数、所述纵轴表观面积应变参数以及所述竖轴表观面积应变参数计算出横-纵截面岩石骨架表观面积应变、横-竖截面岩石骨架表观面积应变以及纵-竖截面岩石骨架表观面积应变。

15、可选的，所述基于各所述岩石表观面积应变和各所述岩石骨架表观面积应变分别计算出岩石变形后的各面孔率，包括：

16、基于所述横-纵截面岩石表观面积应变和所述横-纵截面岩石骨架表观面积应变计算出岩石变形后的横-纵截面面孔率；

17、基于所述横-竖截面岩石表观面积应变和所述横-竖截面岩石骨架表观面积应变计算出岩石变形后的横-竖截面面孔率；

18、基于所述纵-竖截面岩石表观面积应变和所述纵-竖截面岩石骨架表观面积应变计算出岩石变形后的纵-竖截面面孔率。

19、可选的，所述基于所述渗透率计算参数、所述岩石变形后毛管参数以及各所述面孔率计算出各变形后岩石渗透率，包括：

20、基于渗透率计算参数中的初始孔隙度、所述岩石变形后毛管参数以及横-纵截面面孔率计算出变形后岩石竖轴渗透率；

21、基于渗透率计算参数中的初始孔隙度、所述岩石变形后毛管参数以及横-竖截面面孔率计算出变形后岩石纵轴渗透率；

22、基于渗透率计算参数中的初始孔隙度、所述岩石变形后毛管参数以及纵-竖截面面孔率计算出变形后岩石横轴渗透率。

23、可选的，所述基于所述渗透率计算参数、所述岩石变形后毛管参数以及各所述面孔率计算出各变形后岩石渗透率之后，还包括：

24、将各所述变形后岩石渗透率发送至客户端，以便所述客户端对各所述变形后岩石渗透率进行分析，以得到渗透率变化情况。

25、第二方面，本申请公开了一种岩石渗透率计算装置，包括：

26、参数获取模块，用于获取渗透率计算参数；其中，所述渗透率计算参数中包括初始孔隙度、正应变参数以及初始渗透率；

27、表观应变计算模块，用于对所述渗透率计算参数进行表观应变计算，以得到表观面积应变参数，根据所述表观面积应变参数计算出各岩石表观面积应变和各岩石骨架表观面积应变；

28、面孔率计算模块，用于基于各所述岩石表观面积应变和各所述岩石骨架表观面积应变分别计算出岩石变形后的各面孔率；

29、变形后岩石渗透率计算模块，用于获取岩石变形后毛管参数，基于所述渗透率计算参数、所述岩石变形后毛管参数以及各所述面孔率计算出各变形后岩石渗透率。

30、第三方面，本申请公开了一种电子设备，包括：

31、存储器，用于保存计算机程序；

32、处理器，用于执行所述计算机程序，以实现前述的岩石渗透率计算方法。

33、第四方面，本申请公开了一种计算机存储介质，用于保存计算机程序；其中，所述计算机程序被处理器执行时实现前述公开的岩石渗透率计算方法的步骤。

34、可见，本申请提供了一种岩石渗透率计算方法，包括获取渗透率计算参数；其中，所述渗透率计算参数中包括初始孔隙度、正应变参数以及初始渗透率；对所述渗透率计算参数进行表观应变计算，以得到表观面积应变参数，根据所述表观面积应变参数计算出各岩石表观面积应变和各岩石骨架表观面积应变；基于各所述岩石表观面积应变和各所述岩石骨架表观面积应变分别计算出岩石变形后的各面孔率；获取岩石变形后毛管参数，基于所述渗透率计算参数、所述岩石变形后毛管参数以及各所述面孔率计算出各变形后岩石渗透率。本申请明确了渗透率张量与应变张量的物理关系，建立了渗透率张量主值与正应变的合理关系式，为变形场与渗流场的耦合过程提供更加贴近实际的动态参数，利用本申请的计算方法可以直接根据地质力学计算得到的应变场求解不同方向的渗透率变化量，为各向异性地层流固耦合数值模拟提供了更加可靠的动态渗透率模型。

技术特征：

1.一种岩石渗透率计算方法，其特征在于，应用于动态渗透率计算模型，包括：

2.根据权利要求1所述的岩石渗透率计算方法，其特征在于，所述获取渗透率计算参数之前，还包括：

3.根据权利要求1所述的岩石渗透率计算方法，其特征在于，所述对所述渗透率计算参数进行表观应变计算，以得到表观面积应变参数，包括：

4.根据权利要求3所述的岩石渗透率计算方法，其特征在于，所述根据所述表观面积应变参数计算出各岩石表观面积应变和各岩石骨架表观面积应变，包括：

5.根据权利要求4所述的岩石渗透率计算方法，其特征在于，所述基于各所述岩石表观面积应变和各所述岩石骨架表观面积应变分别计算出岩石变形后的各面孔率，包括：

6.根据权利要求5所述的岩石渗透率计算方法，其特征在于，所述基于所述渗透率计算参数、所述岩石变形后毛管参数以及各所述面孔率计算出各变形后岩石渗透率，包括：

7.根据权利要求1至6任一项所述的岩石渗透率计算方法，其特征在于，所述基于所述渗透率计算参数、所述岩石变形后毛管参数以及各所述面孔率计算出各变形后岩石渗透率之后，还包括：

8.一种岩石渗透率计算装置，其特征在于，包括：

9.一种电子设备，其特征在于，包括：

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，用于保存计算机程序；其中，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任一项所述的岩石渗透率计算方法。

技术总结
本申请公开了一种岩石渗透率计算方法、装置、设备及介质，涉及地质力学领域，包括：获取渗透率计算参数；其中，渗透率计算参数中包括初始孔隙度、正应变参数以及初始渗透率；对渗透率计算参数进行表观应变计算，以得到表观面积应变参数，根据表观面积应变参数计算出各岩石表观面积应变和各岩石骨架表观面积应变；基于各岩石表观面积应变和各岩石骨架表观面积应变分别计算出岩石变形后的各面孔率；获取岩石变形后毛管参数，基于渗透率计算参数、岩石变形后毛管参数以及各面孔率计算出各变形后岩石渗透率。通过本申请上述技术方案，能根据应变场求解不同方向的渗透率变化量，并利用动态渗透率模型实现各向异性地层流固耦合数值模拟。

技术研发人员：裴雪皓,刘月田,林子愉,薛亮
受保护的技术使用者：中国石油大学（北京）
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13