用于分析水合物储层渗透率演化规律的方法及装置

本申请涉及海域天然气水合物，具体地涉及一种用于分析水合物储层渗透率演化规律的方法及装置。

背景技术：

1、天然气水合物资源储量大，属于低碳清洁能源，但由于其成藏特性及产气特性暂无法满足商业化开采的需求。水合物在储层内部原位分解伴随着大量的相变传质，其中渗透率作为影响流体流动的关键参数，决定着水合物分解、运移及开采效率。

2、在以往对水合物储层渗透率的研究中，由于理论模型的复杂性，过度依赖大量的地层精细数据，加大了理论计算的难度。此外，现有理论模型多为了便于研究，进行相应的简化处理，忽略了水合物的动态赋存及演化运移机理。因此，如何真实的反应出实际地层环境下水合物的分解、砂粒运移及孔隙结构的演化现象，探究孔隙填充型水合物的生成对渗透率演化规律的影响，成为一项亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、本申请实施例的目的是提供一种用于分析水合物储层渗透率演化规律的方法及装置，用以解决现有技术中理论模型对于水合物储层渗透率的计算误差较大的问题。

2、为了实现上述目的，本申请第一方面提供一种用于分析水合物储层渗透率演化规律的方法，包括：

3、建立不同基质尺寸和不同空间排布结构的含孔隙填充型水合物的多个三维几何模型；

4、获取多个三维几何模型的参数；

5、基于参数，分别对多个三维几何模型进行数值模拟计算以得到全局计算结果；

6、从全局计算结果中提取目标数据；

7、根据目标数据确定水合物储层渗透率的演化规律。

8、在本申请实施例中，建立不同基质尺寸和不同空间排布结构的含孔隙填充型水合物的多个三维几何模型包括：

9、建立多个初始三维几何模型；

10、分别根据多个初始三维几何模型的基质颗粒粒径和空间排布结构将多个初始三维几何模型进行空间结构排列，以得到多个三维几何模型。

11、在本申请实施例中，空间排布结构包括：

12、立方体型、斜立方体型、平行六面体型和菱形体型。

13、在本申请实施例中，多个三维几何模型的参数包括：

14、模型参数、蠕动流物理场参数和水合物模拟参数。

15、在本申请实施例中，分别对多个三维几何模型进行数值模拟计算以得到全局计算结果包括：

16、将多个三维几何模型输入至有限元软件中；

17、获取预设的对应的模拟边界条件参数；

18、根据模拟边界条件参数分别多个三维几何模型划分网格；

19、对划分网格后的多个三维模型进行数值模拟计算以得到全局计算结果。

20、在本申请实施例中，方法还包括：

21、获取有限元软件中预设的输出参数，输出参数为孔隙度参数、水合物饱和度参数和渗透率参数。

22、在本申请实施例中，目标数据包括孔隙度数据、和水合物饱度数据和渗透率数据，根据目标数据确定水合物储层渗透率的演化规律包括：

23、根据孔隙填充型水合物的模型参数、孔隙度数据、饱和度数据和渗透率数据输出孔隙填充型水合物饱和度及基质尺寸与渗透率的关系曲线，以确定水合物储层渗透率的演化规律。

24、在本申请实施例中，水合物储层渗透率满足公式(1)：

25、

26、其中，k为渗透率，q为流量，μ为粘度，l为渗流路径长度，a为流动通道横截面积，pin为入口压力，pout为出口压力。

27、本申请第二方面提供一种用于分析水合物储层渗透率演化规律的装置，包括：

28、存储器，被配置成存储指令；以及

29、处理器，被配置成从所述存储器调用所述指令以及在执行所述指令时能够实现根据上述的用于分析水合物储层渗透率演化规律的方法。

30、本申请第三方面提供一种机器可读存储介质，该机器可读存储介质上存储有指令，该指令用于使得机器执行根据上述的用于分析水合物储层渗透率演化规律的方法。

31、通过上述技术方案，建立不同基质尺寸和不同空间排布结构的含孔隙填充型水合物的多个三维几何模型；获取多个三维几何模型的参数；基于参数，分别对多个三维几何模型进行数值模拟计算以得到全局计算结果；从全局计算结果中提取目标数据；根据目标数据确定水合物储层渗透率的演化规律。本申请能够较为准确的模拟出实际地层环境下不同颗粒和基质空间排布结构下含孔隙填充型水合物的生成对渗透率的影响。大幅度降低理论计算简化模型所导致的误差，使得研究结果更接近于实际地层环境，对孔隙填充型水合物的生成对渗透率演化规律的研究具有重要的指导意义。

32、本申请实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

技术特征：

1.一种用于分析水合物储层渗透率演化规律的方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述建立不同基质尺寸和不同空间排布结构的含孔隙填充型水合物的多个三维几何模型包括：

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述空间排布结构包括：

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述多个三维几何模型的参数包括：

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述分别对所述多个三维几何模型进行数值模拟计算以得到全局计算结果包括：

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述目标数据包括孔隙度数据、水合物饱和度数据和渗透率数据，所述根据所述目标数据确定水合物储层渗透率的演化规律包括：

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述水合物储层渗透率满足公式(1)：

9.一种用于分析水合物储层渗透率演化规律的装置，其特征在于，包括：

10.一种机器可读存储介质，其特征在于，该机器可读存储介质上存储有指令，该指令用于使得机器执行根据权利要求1至8任一项所述的用于分析水合物储层渗透率演化规律的方法。

技术总结
本申请公开了一种用于分析水合物储层渗透率演化规律的方法及装置。该方法包括：建立不同基质尺寸和不同空间排布结构的含孔隙填充型水合物的多个三维几何模型；获取多个三维几何模型的参数；基于参数，分别对多个三维几何模型进行数值模拟计算以得到全局计算结果；从全局计算结果中提取目标数据；根据目标数据确定水合物储层渗透率的演化规律。本申请能够较为准确的模拟出实际地层环境下不同颗粒粒径和基质空间排布结构下孔隙填充型水合物的生成对渗透率的影响。大幅度降低理论计算简化模型所导致的误差，使得研究结果更接近于实际地层环境，对孔隙填充型水合物的生成对渗透率演化规律的研究具有重要的指导意义。

技术研发人员：赵海峰,韩浩
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