【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及石油开发，具体涉及宏微观参数共同控制的大尺度非均质孔喉网络生成方法。
技术介绍
1、随着仪器设备的更新和观测方法的发展，微流控技术凭借其微观可视且方便快捷的突出优势，逐步成为油气地质领域用于深化渗流规律认识和拓展机理解释的重要实验手段。
2、目前微纳米尺度的物理模拟方法主要从微观局部和宏观整体两个角度出发展开探究，前者重点关注孔喉结构中相态变化及流体赋存类型，后者重点研究复杂多孔介质结构中流体宏观分布特征，二者综合应用能够更系统地明确储层流体渗流机理，更有效地评价剩余油动用能力及提采潜力，为油田开发后期的措施调整提供理论支撑和实验依据。
3、这其中，设计和生成能够真实反应岩石微观孔隙结构特征的模型，对于微观物理模拟实验和跨尺度数值模拟都至关重要，是开展相关研究的基础。
4、此前生成微观孔喉网络模型图案常以铸体薄片或ct扫描图像为依据，在提取孔喉结构的基础上，经过图像拼接及去噪处理等技术完成。但完成的微观模型由于受到图像精度的限制，铸体薄片和ct扫描所获图像尺寸均较小，能够展示的孔喉结构特征范围有限，通过拼接设计形成的微观模型能够获得较大尺度的图像，但与岩心和矿场宏观层面的研究尺度还有较大距离，且其重复性的结构缺少理论支撑，结果升尺度应用可靠性存疑。
5、目前针对大尺度的孔喉网络建模方法包括等效建模和随机建模两种生成方法，对于等效建模来说即使孔隙和喉道大小分布相似、孔隙度相近，若空间拓扑结构相差较大，孔喉网络模型的渗透率等物性参数仍表现出较大差异。而随机建模方法只能考虑
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供宏微观参数共同控制的大尺度非均质孔喉网络生成方法，以解决现有技术中，由于现有建模方法无法满足速度快、仿真度高、大尺度的孔喉网络图像生成问题。
2、为解决上述技术问题，本专利技术具体提供下述技术方案：
3、宏微观参数共同控制的大尺度非均质孔喉网络生成方法，包括：
4、步骤100、对设定的模拟区域进行分区，在各个分区内随机生成多个矿物颗粒核心，根据目标孔隙度和理想孔喉模型确定颗粒核心数量，利用四参数随机生长法模拟矿物颗粒核心的生长，并将每个矿物颗粒核心矿物的交界视为潜在的孔隙和喉道，反演得到每个孔隙和喉道的位置分布；
5、步骤200、利用遗传算法提取优化孔隙和喉道的位置分布，为每个孔隙和喉道匹配配位数，并通过设定各个分区的微观孔喉结构参数为每个匹配配位数的孔隙和喉道分配目标生长半径值；
6、步骤300、利用四参数随机生长法模拟每个分区中的孔隙和喉道中流体向矿物颗粒核心进行溶蚀，直至每个分区中的孔隙、喉道的半径一一达到目标生长半径值，生成设定的模拟区域的孔喉网络图像。
7、作为本专利技术的一种优选方案，针对目标岩心样品的实验获取控制参数，所述控制参数包括相渗分区、孔隙度、孔隙半径分布、喉道半径分布、粒度半径分布和配位数分布；
8、通过相渗分区对基于四参数随机生长法的大尺度孔喉网络生成方法的约束参数体系进行区分，建立各分区内不同微观孔隙约束参数体系；
9、设置孔隙度参数控制约束矿物颗粒和孔喉的最终体积分配；
10、设置孔隙半径分布、喉道半径分布、粒度半径分布和配位数分布，控制约束矿物颗粒、孔隙、喉道的微观形态和结构；
11、作为本专利技术的一种优选方案，利用正六边形的孔喉网络理想模型确定每个分区内随机生成矿物颗粒核心的数量，具体包括：
12、假设孔隙为球形，喉道为棍状，当其以此基本结构填充满整个区域空间，计算理想条件下模拟区域的孔隙个数和矿物颗粒核心个数；
13、在理想模型计算值的基础上，最终确定的孔隙个数和颗粒个数会根据真实岩心的颗粒和孔隙数量之比作调整和优化。
14、作为本专利技术的一种优选方案，将每次随机产生的矿物颗粒核心视为一种矿物，并设置每种矿物对应的分孔隙度，可以实现更精准的控制；
15、且为加快计算速度，模拟矿物颗粒核心的生长的过程中可选择忽略矿物颗粒核心之间的相互作用。
16、作为本专利技术的一种优选方案，根据得到每个孔隙和喉道的位置分布，利用连通域算法识别和提取位置分布结果中矿物颗粒核心之间的交界线以及交界线的交点，并将交界线定义为喉道，将交界线的交点定义为潜在孔隙。
17、作为本专利技术的一种优选方案，基于目标岩心样品的实验获取的配位数，通过遗传算法计算各个分区的孔隙和喉道与目标配位数的适应度，通过所述适应度对所述分区内的孔隙或喉道进行删减，完成对各个分区的孔隙和喉道的优化；
18、其中，遗传算法的适应度计算函数为：
19、
20、其中，n为模型区域内的分区的数量，m为提取的孔隙在各个分区的总数，ci,j为根据个体染色体计算的第i个分区第j个孔隙的配位数，cti,j为每个分区对所有孔隙的目标配位数分布，sort(ci,j)和sort(cti,j)为排序函数；sum为求和函数，并将所述求和函数设为防止遗传算法将孔隙设置成死孔的惩罚项。
21、作为本专利技术的一种优选方案，通过设定各个分区的微观孔喉结构参数，为每个匹配配位数的孔隙和喉道分配目标生长半径值设定分配规则，所述分配规则具体包括：
22、对于每个分区内的孔隙和喉道，按照给定的孔喉半径进行随机采样；
23、提取的孔隙面积较高、合并的孔隙越多，则分配更大的孔隙半径；
24、喉道的半径不能超过分区两端的孔隙中最小的孔隙半径。
25、作为本专利技术的一种优选方案，利用四参数随机生长法模拟每个分区中的孔隙和喉道中流体向矿物颗粒核心进行溶蚀，在引入流体溶蚀过程中：
26、将孔隙的总面积设定为矿物颗粒之间的原生孔隙和颗粒间后生溶蚀区域；
27、相邻矿物颗粒核心之间后生溶蚀区域的面积占孔隙总面积的百分比设为溶蚀阈值，任一孔隙达到溶蚀阀值则停止溶蚀。
28、作为本专利技术的一种优选方案，在完成各个分区的孔隙和喉道半径分配之后，形成初始孔喉网络图像，采用图像膨胀算法对喉道进行加粗，图像膨胀算法对喉道进行加粗的具体方法包括：
29、获取初始图像大小，创建同等大小的全黑图像；
30、遍历每个像素，并且判断两张图像存在非零公共元素相交；
31、遍历结束，输出目标图像。
32、本专利技术与现有技术相比较具有如下有益效果：
33、本专利技术将等效建模与随机建模两种算法的优点相结合，反演孔隙和喉道的地质形成，模拟矿物生长和孔隙溶蚀过程，并在各阶段用孔隙度、配位数、孔隙半径、喉道半径四个参数分布情况对生成过程进行控制，实现高仿真、大规模、本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.宏微观参数共同控制的大尺度非均质孔喉网络生成方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的宏微观参数共同控制的大尺度非均质孔喉网络生成方法，其特征在于，
3.根据权利要求1所述的宏微观参数共同控制的大尺度非均质孔喉网络生成方法，其特征在于，
4.根据权利要求1所述的宏微观参数共同控制的大尺度非均质孔喉网络生成方法，其特征在于，
5.根据权利要求1所述的宏微观参数共同控制的大尺度非均质孔喉网络生成方法，其特征在于，
6.根据权利要求5所述的宏微观参数共同控制的大尺度非均质孔喉网络生成方法，其特征在于，
7.根据权利要求6所述的宏微观参数共同控制的大尺度非均质孔喉网络生成方法，其特征在于，
8.根据权利要求2所述的宏微观参数共同控制的大尺度非均质孔喉网络生成方法，其特征在于，
9.根据权利要求8所述的宏微观参数共同控制的大尺度非均质孔喉网络生成方法，其特征在于，
【技术特征摘要】
1.宏微观参数共同控制的大尺度非均质孔喉网络生成方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的宏微观参数共同控制的大尺度非均质孔喉网络生成方法，其特征在于，
3.根据权利要求1所述的宏微观参数共同控制的大尺度非均质孔喉网络生成方法，其特征在于，
4.根据权利要求1所述的宏微观参数共同控制的大尺度非均质孔喉网络生成方法，其特征在于，
5.根据权利要求1所述的宏微观参数共同控制的大尺度...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈文滨，王硕亮，李俊键，孟令文，李言言，杨海彤，李威，
申请(专利权)人：中国地质大学北京，
类型：发明
国别省市：
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