CN105677963B - 一种构建多孔介质模型的方法、服务器及系统 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开了一种构建多孔介质模型的方法、服务器及系统。该方法包括：在目标区域内生成N个随机分布的颗粒点；从所生成的N个颗粒点中选取符合第一预设条件的颗粒点；服务器利用所选取的颗粒点，构建符合第二预设条件的单元体，以得到多孔介质模型。通过本申请实施例所公开的技术方案，可以提高所构建多孔介质模型的精确度，可以提供适用于砂石岩这种具有随机分布的多孔介质结构的介质模型。

Description

一种构建多孔介质模型的方法、服务器及系统

技术领域

本申请涉及石油勘探技术领域，特别涉及一种构建多孔介质模型的方法、服务器及系统。

背景技术

火烧油层技术作为一种稠油热采工艺已受到越来越多的重视，其方法是通过油井向地下连续注入空气，利用油藏中储存于砾岩孔隙中原油的就地燃烧生成热作为热源，在多种驱动综合作用下提高采收率的热力采油法。这种技术具有采收率高、热效高等特点。

研究火烧油层燃烧机理的一项基础性工作，是准确建立地下油层多孔介质结构的模型。多孔介质是一种典型的复杂的三维结构，其是指具有连接孔隙，流体可以很容易地穿透其中的介质。

由于多孔介质内部具有复杂的孔隙拓扑结构，因此构建贴近于多孔介质真实结构的多孔介质模型一直是一项具有挑战性的工作。目前，现有技术中所建立的多孔介质模型大部分都是有序的二维规则结构、对称结构或有序排列，如图1-图2所示的顺排结构和插排结构。这种结构的多孔介质模型一般比较适合应用于结构相对比较规整的开孔泡沫金属中，而地下油层的稠油分布在具有大量孔隙的砂石岩中，砂石岩的结构可以看作是颗粒随机分布的多孔介质结构。现有技术中所构建的上述介质模型与砂石岩的真实结构相差比较大，无法反映出砂石岩的真实结构，从而不利于后续的研究。

发明内容

本申请实施例的目的是提供一种构建多孔介质模型的方法、服务器及系统，以实现构建适用于砂石岩这种具有随机分布的多孔介质结构的介质模型的目的。

为解决上述技术问题，本申请实施例提供一种构建多孔介质模型的方法、系统及服务器是这样实现的：

本申请实施例提供了一种构建多孔介质模型的方法，包括：

S1，服务器根据所接收的请求信息，在目标区域内生成N个随机分布的颗粒点，N为大于1的正整数；

S2，服务器从所生成的N个颗粒点中选取符合第一预设条件的颗粒点；

S3，服务器利用所选取的颗粒点，构建符合第二预设条件的单元体，以得到多孔介质模型。

在至少一实施例中，所述步骤S2包括：

S21，服务器对所述N个颗粒点进行排序，以得到各个颗粒点的序号；

S22，服务器根据所述N个颗粒点的序号，依次计算所述N个颗粒点中每两个颗粒点之间的实际距离；

S23，服务器依次将所述每两个颗粒点之间的实际距离与预设距离进行对比，以选取出符合所述第一预设条件的颗粒点。

在至少一实施例中，所述S23包括：

S231，服务器判断第I颗粒点与第I+K颗粒点之间的实际距离是否大于所述预设距离其中，I和K均为1～N之间的正整数，并且I+K≤N-1；

S232，服务器在判断出所述第I颗粒点与所述第I+K颗粒点之间的实际距离小于所述预设距离时，执行步骤S233；服务器在判断出所述第I颗粒点与所述第I+K颗粒点之间的实际距离大于或等于所述预设距离时，执行步骤S234；

S233，服务器剔除所述第I颗粒点，并依次将第I+1颗粒点至第N颗粒点的序号更新为第I颗粒点至第N-1颗粒点的序号，然后返回步骤S231；

S234，服务器判断所述第I+1颗粒点与第I+K+1颗粒点之间的实际距离是否大于所述预设距离；

S235，以此类推，直到服务器判断出所述N个颗粒点中所有颗粒点之间的实际距离与所述预设距离之间的大小关系，所有实际距离大于预设距离的颗粒点构成了满足所述第一预设条件的颗粒点。

在至少一实施例中，所述步骤S2包括：

S21’，服务器对所述N个颗粒点进行排序，以得到各个颗粒点的序号；

S22’，服务器根据所述颗粒点的序号，计算第一颗粒点与第K颗粒点之间的实际距离；

S23’，服务器判断所述第一颗粒点与所述第K颗粒点之间的实际距离是否大于所述预设距离；

S24’，服务器在判断出所述实际距离小于所述预设距离时，执行步骤S25’；服务器在判断出所述实际距离大于或等于所述预设距离时，执行步骤S26’-S27’；

S25’，服务器剔除所述第一颗粒点，并将第二颗粒点至第N颗粒点分别更新为第一颗粒点至第N-1颗粒点，然后返回步骤S22’；

S26’，服务器计算第二颗粒点与第K+1颗粒点之间的实际距离；

S27’，服务器判断所述第二颗粒点与所述第K+1颗粒点之间的实际距离是否大于所述预设距离；

S28’，依此类推，直到服务器判断出所述N个颗粒点中所有颗粒点之间的实际距离与所述预设距离之间的大小关系，所有实际距离大于预设距离的颗粒点构成了符合所述第一预设条件的颗粒点。

在至少一实施例中，所述步骤S3包括：

利用所获取的预设参数，将所选取的颗粒点扩展成单元体，所述预设参数包括所述颗粒点在各方向上的扩展速度；

依次判断扩展所形成的单元体是否符合第二预设条件；

在判断出所有单元体均符合第二预设条件后，构建多孔介质模型。

在至少一实施例中，所述步骤S3包括：

利用所获取的预设参数以及所选取的颗粒点，获取待构建单元体的信息，所述待构建单元体的信息包括各个单元体的中心点坐标、形状以及尺寸；

利用所获取待构建单元体的信息，构建符合第二预设条件的单元体，以得到多孔介质模型。

本申请实施例还提供了一种构建多孔介质模型的服务器，所述服务器包括：

生成单元，用于在目标区域内生成N个随机分布的颗粒点，N为大于1的正整数；

选取单元，用于从所生成的N个颗粒点中选取符合第一预设条件的颗粒点；

构建单元，用于利用所选取的颗粒点，构建符合第二预设条件的单元体，以得到多孔介质模型。

在至少一实施例中，所述选取单元包括：

排序子单元，用于对所述N个颗粒点进行排序，以得到各个颗粒点的序号；

计算子单元，用于根据所述N个颗粒点的序号，依次计算所述N个颗粒点中每两个颗粒点之间的实际距离；

对比子单元，用于依次将所述每两个颗粒点之间的实际距离与预设距离进行对比，以选取出符合所述第一预设条件的颗粒点。

在至少一实施例中，所述构建单元包括：

扩展子单元，用于利用所获取的预设参数，将所选取的颗粒点沿各方向扩展成单元体，所述预设参数包括所述颗粒点在各方向上的扩展速度；

判断子单元，用于依次判断扩展所形成的单元体是否符合第二预设条件；

构建子单元，用于在判断出所有单元体均符合第二预设条件后，构建多孔介质模型。

在至少一实施例中，所述构建单元包括：

获取子单元，用于利用所获取的预设参数以及所选取的颗粒点，获取待构建单元体的信息，所述待构建单元体的信息包括各个单元体的中心点坐标、形状以及尺寸；

生成子单元，用于利用所获取待构建单元体的信息，构建符合第二预设条件的单元体，以得到多孔介质模型。

本申请实施例还提供了一种构建多孔介质模型的系统，所述系统包括：客户端和服务器；

所述客户端包括：

发送单元，用于向所述服务器发送构建多孔介质模型的请求信息；

显示单元，用于显示服务器所构建的多孔介质模型；

所述服务器包括：

接收单元，用于接收所述客户端所发送的请求信息；

生成单元，用于根据所述请求信息，在目标区域内生成N个随机分布的颗粒点；

选取单元，用于从所生成的N个颗粒点中选取符合第一预设条件的颗粒点；

构建单元，用于利用所选取的颗粒点，构建符合第二预设条件的单元体，以得到多孔介质模型；

发送单元，用于向所述客户端发送所构建的多孔介质模型以进行显示。

由以上本申请实施例提供的技术方案可见，本申请实施例通过利用在目标区域内所生成的多个随机分布的颗粒点生成符合第二预设条件的单元体来得到多孔介质模型的。由于所述颗粒点是随机分布的，因而所生成的单元体也是随机分布的，进而所得到的多孔介质模型也为随机分布结构，这实现了构建适用于砂石岩这种具有随机分布的多孔介质结构的介质模型的目的

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是现有技术中所构建的多孔介质模型的一种结构示意图。

图2是现有技术中所构建的多孔介质模型的另一种结构示意图。

图3是本申请实施例所提供的一种构建多孔介质模型的方法的流程图。

图4是在三维空间内随机生成的颗粒点。

图5是一实施例中步骤S2所包括的子步骤流程图。

图6是子步骤S23的具体流程图。

图7是另一实施例中步骤S2所包括的子步骤流程图。

图8是一实施例中步骤S3所包括的子步骤流程图。

图9是两个单元体扩展过程中的接触面示意图。

图10是另一实施例中步骤S3所包括的子步骤流程图。

图11是利用本申请实施例所提供的技术方案所得到的多孔介质模型的效果图。

图12是实际油层的发泡过程及稠油中多孔介质在砂石和气穴影响下所形成的多孔结构截面图。

图13(a)-13(d)分别是利用本申请实施例所提供的多孔介质模型进行湍流传热模拟时通入不同速度的空气下的温度云图，其中，图13(a)中的空气通入速度为1m/s，图13(b)中的空气通入速度为10m/s，图13(c)中的空气通入速度为100m/s，图13(d)中的空气通入速度为1000m/s。

图14是图13中所示导热研究的模拟结果与理论计算结果的对比图。

图15是本申请实施例所提供的一种服务器的模块示意图。

图16是本申请实施例所提供的一种构建多孔介质模型的系统的模块示意图。

具体实施方式

本申请实施例提供一种构建多孔介质模型的方法、服务器及系统。

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。

下面结合附图对本申请所述的构建多孔介质模型的方法进行详细的说明。虽然本申请提供了如下述实施例或流程图所述的方法操作步骤，但基于常规或者无需创造性的劳动在所述方法中可以包括更多或者更少的操作步骤。在逻辑性上不存在必要因果关系的步骤中，这些步骤的执行顺序不限于本申请实施例提供的执行顺序。所述的方法的在实际中的装置或终端产品执行时，可以按照实施例或者附图所示的方法顺序执行或者并行执行。

如图3所示，本申请实施例提供了一种构建多孔介质模型的方法，该方法包括：

S1，服务器在目标区域内生成N个随机分布的颗粒点，N为大于1的正整数。

服务器可以根据所接收的客户端发送的请求信息，在目标区域内生成N个随机分布的颗粒点。N的数值一般可以达到数百、数千或者更大。所生成的每个颗粒点之间均具有一定的距离。所生成的颗粒点可以如图4所示。

所述请求信息可以包括目标区域的几何尺寸以及颗粒点的个数等。其可以是即时接收或预先接收的。

需要说明的是，用“颗粒点”来表示所生成的随机点，只是便于描述，其实际含义可以是指位于三维空间内的一系列离散点或坐标点。

S2，服务器从所生成的N个颗粒点中选取符合第一预设条件的颗粒点。

在目标区域内随机生成N个颗粒点后，服务器可以从所述N个颗粒点中选取符合第一预设条件的多个颗粒点。所选取的颗粒点的个数可以达到数百、数千或者更多。

在一实施例中，如图5所示，该步骤S2具体的可以包括以下子步骤：

S21，对所述N个颗粒点进行排序，以得到各个颗粒点的序号。

服务器可以根据所述N个颗粒点的生成时间来对所述N个颗粒点进行排序，得到各个颗粒点的排序序号。在先生成的颗粒点的序号可以小于在后生成的颗粒点的序号。

服务器也可以根据所述N个颗粒点距离指定点的距离来对所述N个颗粒点进行排序，得到各个颗粒点的排序序号。距离所述指定点越近，所述颗粒点的序号可以越小。

S22，根据所述颗粒点的序号，依次计算所述N个颗粒点中每两个颗粒点之间的实际距离。

在得到各个颗粒点的序号后，可以依次计算每个颗粒点与剩余颗粒点之间的实际距离。例如，可以首先计算第一颗粒点与剩余N-1个颗粒点之间的实际距离，然后计算第二颗粒点与剩余N-2个颗粒点之间的实际距离，以此类推，直到计算第N-1颗粒点与第N颗粒点之间的实际距离。

所述实际距离可以根据两个对应颗粒点的位置坐标来计算。

S23，依次将所述每两个颗粒点之间的实际距离与预设距离进行对比，以选取出符合第一预设条件的颗粒点。

在计算出所有颗粒点之间的实际距离后，服务器可以根据所述颗粒点的序号，依次将所有颗粒点之间的实际距离与预设距离进行对比，以选取出符合第一预设条件的颗粒点。

所述预设距离可以是指待构建单元体之间的最小中心距离，即所设置的颗粒点之间的最小距离。其可以用于控制所述颗粒点成型为单元体后各个单元体之间的距离，以避免孔隙尺寸不均匀。

在一实施例中，如图6所示，该子步骤具体的可以包括：

S231，判断第I颗粒点与第I+K颗粒点之间的实际距离是否大于所述预设距离。

服务器可以将第I颗粒点与第I+K颗粒点之间的实际距离与预设距离进行对比，判断第I颗粒点与第I+K颗粒点之间的实际距离是否大于预设距离。其中，I为1～N之间的正整数，K为正整数，并且I+K≤N-1。所述预设距离可以是指预先获取的两个颗粒点之间的最小距离。

S232，在判断出所述第I颗粒点与所述第I+K颗粒点之间的实际距离小于所述预设距离时，执行步骤S233；在判断出所述第I颗粒点与所述第I+K颗粒点之间的实际距离大于或等于所述预设距离时，执行步骤S234。

S233，剔除所述第I颗粒点，依次将第I+1颗粒点至第N颗粒点的序号更新为第I颗粒点至第N-1颗粒点的序号，并重复步骤S231。

在判断出所述第I颗粒点与所述第I+K颗粒点之间的实际距离小于所述预设距离时，服务器可以剔除所述第I颗粒点；然后可以将所述第I+1颗粒点的序号更新为第I颗粒点的序号，即将第I+1颗粒点更新为第I颗粒点；然后可以依次将第I+2颗粒点至第N颗粒点的序号分别更新为第I+1颗粒点至第N-1颗粒点的序号；接着重复(即返回)步骤S231。

S234，判断所述第I+1颗粒点与第I+K+1颗粒点之间的实际距离是否大于所述预设距离。

S235，以此类推，直到判断出所述N个颗粒点中所有每两个颗粒点之间的实际距离与所述预设距离之间的大小关系，所有实际距离大于预设距离的颗粒点构成了所述符合第一预设条件的颗粒点。

上述步骤S231-S235的具体过程可以举例说明如下：

例如，服务器首先可以将第一颗粒点与第二颗粒点之间的实际距离与预设距离进行对比，判断所述实际距离是否大于所述预设距离；在判断所述实际距离小于所述预设距离时，剔除所述第一颗粒点，并将第二颗粒点至第N颗粒点分别更新为第一颗粒点至第N-1颗粒点；然后将更新后的第一颗粒点(原第二颗粒点)与第二颗粒点(原第三颗粒点)之间的实际距离与预设距离进行对比，以此类推，直到判断出所有未被剔除颗粒点之间的实际距离均大于所述预设距离，所述所有未被剔除的颗粒点构成了所述符合第一预设条件的颗粒点。

再例如，服务器首先可以将第一颗粒点与第二颗粒点之间的实际距离与预设距离进行对比，判断所述实际距离是否大于所述预设距离；在判断出第一颗粒点与第二颗粒点之间的实际距离大于所述预设距离时，判断第二颗粒点与第三颗粒点之间的实际距离是否大于所述预设距离；在判断出第二颗粒点与第三颗粒点之间的实际距离大于所述预设距离时，判断第三颗粒点与第四颗粒点之间的实际距离是否大于所述预设距离；以此类推，直到判断第N-1颗粒点与第N颗粒点之间的实际距离是否大于所述预设距离，在判断出第N-1颗粒点与第N颗粒点之间的实际距离与所述预设距离之间的大小关系后，从所述N个颗粒点中选取出实际距离大于或等于所述预设距离的颗粒点，所选取的颗粒点构成了符合第一预设条件的颗粒点。例如，服务器判断出所述N个颗粒点中两两颗粒点之间的实际距离均大于所述预设距离，则所述N个颗粒点均为符合第一预设条件的颗粒点。

在另一实施例中，如图7所示，该步骤S2具体的可以包括以下子步骤：

S21’，对所述N个颗粒点进行排序，以得到各个颗粒点的序号。

该子步骤与S21相同，在此不再赘叙。

S22’，根据所述颗粒点的序号，计算第一颗粒点与第K颗粒点之间的实际距离。

S23’，判断所述第一颗粒点与所述第K颗粒点之间的实际距离是否大于所述预设距离。

S24’，在判断出所述实际距离小于所述预设距离时，执行步骤S25’；在判断出所述实际距离大于或等于所述预设距离时，执行步骤S26’-S27’。

S25’，剔除所述第一颗粒点，并将第二颗粒点至第N颗粒点分别更新为第一颗粒点至第N-1颗粒点，然后重复(或返回)步骤S22’。

S26’，计算第二颗粒点与第K+1颗粒点之间的实际距离。

S27’，判断所述第二颗粒点与所述第K+1颗粒点之间的实际距离是否大于所述预设距离。

S28’，依此类推，直到判断出所述N个颗粒点中所有颗粒点之间的实际距离与所述预设距离之间的大小关系，所有实际距离大于预设距离的颗粒点构成了所述符合第一预设条件的颗粒点。

通过该步骤，可以使后续所生成的单元体之间具有合适的距离，从而可以避免所得到的多孔介质模型的孔隙尺寸不均匀。这与实际油层形成过程中，防止固体碎块分布过密、碎块尺寸尽量均匀的期望相吻合。

S3，服务器利用所选取的颗粒点，构建符合第二预设条件的单元体，以得到多孔介质模型。

在选取出符合第一预设条件的颗粒点后，服务器可以利用所选取的颗粒点来构建符合第二预设条件的单元体，所构建的所有符合第二预设条件的单元体构成了多孔介质模型。

所述服务器可以利用所选取的颗粒点来构建符合第二预设条件的单元体可以包括服务器直接将所述颗粒点扩展成符合第二预设条件的单元体；也可以包括服务器通过利用所选取的颗粒点获取待构建单元体的信息来构建符合第二预设条件的单元体。

在一实施例中，如图8所示，所述服务器直接将所述颗粒点扩展成符合第二预设条件的单元体可以包括以下子步骤：

S31，服务器利用所获取的预设参数，将所选取的颗粒点扩展成单元体。

所述预设参数可以是用户预先设定后通过客户端即时或预先发送给服务器的。所述预设参数可以包括扩展速度、转角变量、颗粒点扩展极限百分比以及待构建单元体的形状特征等参数。

所述扩展速度也可以称为生长速度，其可以是指颗粒点扩展成单元体的过程中单位时间内的体积变化量。

所述转角变量可以是指单元体的中心轴与坐标轴的夹角。每个单元体有三个转角变量：x转角变量、y转角变量和z转角变量。这三个转角变量分别对应单元体的中心轴与x、y、z坐标轴的夹角。

所述颗粒点扩展极限百分比可以是指两个颗粒点扩展成型为单元体的过程中接触面(例如，如图9所示)半径与这两个颗粒点之间距离的极限比值。所述颗粒点扩展极限百分比与油层物理性质的密切相关，其值可以通过实验来得到。

所述待构建单元体的形状特征是用于表示待构建单元体的形状，可以包括球形、椭球形、多棱锥或者多棱体等，但并不限于这些形状。

在所述目标区域内各方向上的扩展速度可以相同，也可以不同。在各方向上的所述扩展速度相同时，所述颗粒点扩展成的单元体可以是球形的；在各方向上的所述扩展速度不同时，所述颗粒点扩展成的单元体的形状可以是椭球形、多棱锥或者多棱体等。

在选取出符合第一预设条件的颗粒点后，服务器可以利用所获取的预设参数，将所选取的颗粒点沿各方向扩展成单元体。具体的，服务器可以利用扩展速度，将所选取的颗粒点沿各方向扩展成球形的单元体；也可以利用所获取的扩展速度和转角变量，将所选取的颗粒点沿各方向扩展成不同形状的单元体。

S32，服务器依次判断扩展所形成的单元体是否符合第二预设条件。

在将颗粒点沿各方向扩展的过程中，服务器可以依次判断所得到的单元体是否符合第二预设条件。具体的，

服务器可以按照所述单元体的序号，即颗粒点的序号，将所有单元体中的两个单元体(例如，第一单元体和第二单元体)作为当前单元体组，计算当前单元体组中两个单元体之间的接触面半径(当接触面为非圆形的形状时，所述接触面半径可以是指接触面的外接圆半径)与其中心距离之间的当前比值；将所得到的当前比值与所述颗粒点扩展极限百分比进行对比，判断所述当前比值是否达到所述颗粒点扩展极限百分比，在判断出所述当前比值达到所述颗粒点扩展极限百分比时，判断当前单元体组中的这两个单元体符合第二预设条件，停止扩展这两个单元体；在判断出所述当前比值未达到所述颗粒点扩展极限百分比时，继续扩展当前单元体组中的这两个单元体，直到判断出这两个单元体符合第二预设条件。在判断出当前单元体组中的这两个单元体符合第二预设条件后，可以将这两个单元体中的一个单元体(例如，第二单元体)和下一个单元体(例如，第三单元体)作为当前单元体组，重复上述步骤，直到判断出所形成的单元体均符合第二预设条件。

所述第二预设条件可以是指两个单元体之间的接触面半径与其中心距离之间的比值达到颗粒点扩展极限百分比。

所述中心距离可以是指两个单元体所对应的两个颗粒点之间的距离或其等效距离。在这两个单元体中存在一个已停止扩展的单元体时，所述中心距离为所述等效距离。所述等效距离的计算公式如下：

d'＝(d-r)×2

上式中，d’为等效距离，d为这两个单元体中心点之间的距离，r为停止扩展的单元体的半径。

S33，在判断出所有单元体均符合第二预设条件后，构建多孔介质模型。

在判断出所有单元体均符合预设条件后，即判断出所有每两个单元体之间的接触面半径与其中心距离之间的比值均达到预设颗粒点扩展极限百分比后，停止对所有单元体的扩展，所得到的所有单元体构成了多孔介质模型。

在一实施例中，如图10所示，所述服务器通过利用所选取的颗粒点获取待构建单元体的信息来生成符合预设条件的单元体可以包括以下步骤：

S31’，服务器利用所获取的预设参数以及所选取的颗粒点，获取待构建单元体的信息。

服务器在选取出符合第一预设条件的颗粒点后，可以首先利用预先获取的预设参数，例如预设扩展速度和/或转角变量等预设扩展参数、形状特征和/或预设颗粒点扩展极限百分比等参数，来模拟将所有颗粒点扩展成体的过程，得到对应于各个颗粒点的单元体模型，然后提取各个所述单元体模型所对应的待构建单元体的信息。所述待构建单元体的信息可以包括各个单元体的中心点坐标、形状以及尺寸等信息。所述形状特征可以是指所生成的单元体的形状，其可以包括旋转体(球体和/或椭球体)、棱锥体(例如，三棱锥)和/或多棱体(正方体和/或长方体)。所述尺寸可以包括球体的半径、椭球体的长轴和短轴长度和/或多棱体的各棱长度及相对角度等。

在本步骤中，所述模拟将所有颗粒点扩展成体的过程可以参考上述步骤S31-S33，在此不再赘叙。

S32’，服务器利用所获取待构建单元体的信息，构建符合第二预设条件的单元体，以得到多孔介质模型。

在获取所述待构建单元体的信息后，服务器可以在当前目标区域中生成对应的单元体，也可以在另一三维区域中生成对应的单元体。所生成的所有单元体构成了多孔介质模型。

在具体实施方式中，可以利用Gambit等软件来实现批量生成单元体，即构建所有符合预设条件的单元体。

由于所述待构建单元体的信息是利用所获取的预设参数以及所选取的颗粒点模拟上述将所有颗粒点扩展成体的过程来获取的，因而利用该信息来生成的单元体符合第二预设条件，即两两单元体之间的接触面半径与其中心距离之间的比值均达到颗粒点扩展极限百分比。

在一实施例中，该方法还可以包括：

S4：服务器将所得到的多孔介质模型发送给客户端以进行显示。

服务器在构建所述多孔介质模型后，可以将所得到的多孔介质模型发送客户端，客户端显示该多孔介质模型。

用户可以观察客户端上所显示的多孔介质模型，也可以利用所显示的多孔介质模型来进行后续研究。

需要说明的是，上述目标区域的几何尺寸、颗粒点的个数N、预设的颗粒点扩展极限百分比、单元体的形状、单元体之间的预设距离、预设的扩展速度以及转角变量等参数可以是服务器在同时获取(即接收)的，也可以是服务器分开获取的。

通过上述描述可以看出，本申请实施例中服务器是通过利用在目标区域内所生成的多个随机分布的颗粒点生成符合第二预设条件的单元体来得到多孔介质模型的。由于所述颗粒点是随机分布的，因而所生成的单元体也是随机分布的，进而所得到的多孔介质模型也为随机分布结构，这实现了构建适用于砂石岩这种具有随机分布的多孔介质结构的介质模型的目的。而且，所得到的多孔介质模型中的单元体可以是多种不同的行状，这可以使得所得到的介质模型与实际油层结构更加相似。此外，本申请实施例中可以通过一次获取待构建单元体的信息来批量生成多个单元体，而不需要手动输入每个单元体的信息，这可以提高生成单元体的速度，也可以提高所得到的多孔介质模型的精确度，还可以节省人力。

图11示出了利用本申请实施例所提供的技术方案所得到的多孔介质模型的效果图以及实物图。图12为实际油层的发泡过程及稠油中多孔介质在砂石和气穴影响下所形成的多孔结构截面图。将图1和图2与图12相对比，可以看出现有技术中所构建的多孔介质模型与图8中所示的多孔结构相差很大；而将图11与图12相对比，可以看出利用本申请实施例所提供的技术方案所得到的多孔介质模型与图12中所示的多孔结构的差异有所降低。这可以说明利用本申请实施例所提供的技术方案，可以降低所构建的多孔介质模型与实际油层结构之间的差异，从而可以有利于后续利用该多孔介质模型来进行相应的研究。

下面以具体应用实例来对本申请实施例所提供的多孔介质模型的有效性来进行验证。

图13(a)-13(d)分别示出了利用本申请实施例所提供的多孔介质模型进行湍流传热模拟(即导热研究)时通入不同速度的空气下的温度云图。这4幅图中，多孔介质材料的温度为333K，空气的温度为273K。其中，图13(a)中的空气通入速度为1m/s；图13(b)中的空气通入速度为10m/s；图13(c)中的空气通入速度为100m/s；图13(d)中的空气通入速度为1000m/s。

图14示出了图13中所示导热研究的模拟结果与理论计算结果的对比图，即努赛尔数(Nu)随雷诺数(Re)变化图。从图14中可以看出，模拟结果与利用Wakao方程进行计算的计算结果基本吻合。在整个计算区域内，二者的相对误差均小于5％。通过这一对比结果，可以说明：利用本发明所建立的多孔介质模型在湍流传热模拟中是有效的，可以采用本申请实施例中所得到的多孔介质模型对实际随机多孔介质内的热现象进行预测。

本申请实施例还提供了一种服务器，如图15所示。该服务器包括：生成单元10、选取单元20以及构建单元30。其中，生成单元10可以用于在目标区域内生成N个随机分布的颗粒点；选取单元20可以用于从所生成的N个颗粒点中选取符合第一预设条件的颗粒点；构建单元30可以用于利用所选取的颗粒点，构建符合第二预设条件的单元体，以得到多孔介质模型。

在一实施例中，选取单元20可以包括(图中未示出)：

排序子单元，可以用于对所述N个颗粒点进行排序，以得到各个颗粒点的序号；

计算子单元，可以用于根据所述N个颗粒点的序号，依次计算所述N个颗粒点中每两个颗粒点之间的实际距离；

对比子单元，可以用于依次将所述每两个颗粒点之间的实际距离与预设距离进行对比，以选取出符合所述第一预设条件的颗粒点。

在一实施例中，构建单元30可以包括(图中未示出)：

扩展子单元，可以用于利用所获取的预设参数，将所选取的颗粒点沿各方向扩展成单元体，所述预设参数包括所述颗粒点在各方向上的扩展速度；

判断子单元，可以用于依次判断扩展所形成的单元体是否符合第二预设条件；

构建子单元，可以用于在判断出所有单元体均符合第二预设条件后，构建多孔介质模型。

在一实施例中，构建单元30还可以包括(图中未示出)：

获取子单元，可以用于利用所获取的预设参数以及所选取的颗粒点，获取待构建单元体的信息，所述待构建单元体的信息包括各个单元体的中心点坐标、形状以及尺寸；

生成子单元，可以用于利用所获取待构建单元体的信息，构建符合第二预设条件的单元体，以得到多孔介质模型。

对图15所示服务器中相关单元的具体描述可以参考上述方法实施例部分的相关描述，在此不再赘叙。

本申请实施例还提供了一种构建多孔介质模型的系统，如图16所示。该系统包括：客户端100和服务器200。其中，

客户端100可以包括：

接收单元110，可以用于向服务器200发送构建多孔介质模型的请求信息；

显示单元120，可以用于显示服务器200所构建的多孔介质模型。

服务器200可以包括：

接收单元210，可以用于接收客户端100所发送的请求信息；

生成单元220，可以用于根据所述请求信息，在目标区域内生成N个随机分布的颗粒点；

选取单元230，可以用于从所生成的N个颗粒点中选取符合第一预设条件的颗粒点；

构建单元240，可以用于利用所选取的颗粒点，构建符合第二预设条件的单元体，以得到多孔介质模型；

发送单元250，可以用于向客户端100发送所构建的多孔介质模型。

对图16所示系统中相关服务器的具体描述可以参考上述方法实施例部分的相关描述以及图15所示服务器的相关描述，在此不再赘叙。

上述实施例阐明的系统、装置或单元，具体可以由计算机芯片或实体实现，或者由具有某种功能的产品来实现。为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种单元分别描述。当然，在实施本申请时可以把各单元的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。

通过以上的实施方式的描述可知，本领域技术人员还可以了解到本发明实施例列出的各种说明性逻辑块、单元和步骤可以通过硬件、软件或两者的结合来实现。至于是通过硬件还是软件来实现取决于特定的应用和整个系统的设计要求。本领域技术人员可以对于每种特定的应用，可以使用各种方法实现所述的功能，但这种实现不应被理解为超出本发明实施例保护的范围。

本发明实施例中所描述的各种说明性的逻辑块或单元都可以通过通用处理器，数字信号处理器，专用集成电路(ASIC)，现场可编程门阵列或其它可编程逻辑装置，离散门或晶体管逻辑，离散硬件部件，或上述任何组合的设计来实现或操作所描述的功能。通用处理器可以为微处理器，可选地，该通用处理器也可以为任何传统的处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器也可以通过计算装置的组合来实现，例如数字信号处理器和微处理器，多个微处理器，一个或多个微处理器联合一个数字信号处理器核，或任何其它类似的配置来实现。

本发明实施例中所描述的方法或算法的步骤可以直接嵌入硬件、处理器执行的软件模块、或者这两者的结合。软件模块可以存储于RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM或本领域中其它任意形式的存储媒介中。示例性地，存储媒介可以与处理器连接，以使得处理器可以从存储媒介中读取信息，并可以向存储媒介存写信息。可选地，存储媒介还可以集成到处理器中。处理器和存储媒介可以设置于ASIC中，ASIC可以设置于用户终端中。可选地，处理器和存储媒介也可以设置于用户终端中的不同的部件中。

在一个或多个示例性的设计中，本发明实施例所描述的上述功能可以在硬件、软件、固件或这三者的任意组合来实现。如果在软件中实现，这些功能可以存储与电脑可读的媒介上，或以一个或多个指令或代码形式传输于电脑可读的媒介上。电脑可读媒介包括电脑存储媒介和便于使得让电脑程序从一个地方转移到其它地方的通信媒介。存储媒介可以是任何通用或特殊电脑可以接入访问的可用媒体。例如，这样的电脑可读媒体可以包括但不限于RAM,ROM,EEPROM,CD-ROM或其它光盘存储、磁盘存储或其它磁性存储装置，或其它任何可以用于承载或存储以指令或数据结构和其它可被通用或特殊电脑、或通用或特殊处理器读取形式的程序代码的媒介。此外，任何连接都可以被适当地定义为电脑可读媒介，例如，如果软件是从一个网站站点、服务器或其它远程资源通过一个同轴电缆、光纤电缆、双绞线、数字用户线(DSL)或以例如红外、无线和微波等无线方式传输的也被包含在所定义的电脑可读媒介中。所述的碟片(disk)和磁盘(disc)包括压缩磁盘、镭射盘、光盘、DVD、软盘和蓝光光盘，磁盘通常以磁性复制数据，而碟片通常以激光进行光学复制数据。上述的组合也可以包含在电脑可读媒介中。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

虽然通过实施例描绘了本申请，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而己，并不用于限定本发明的保凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种构建多孔介质模型的方法，其特征在于，包括：

S1，服务器根据所接收的请求信息，在目标区域内生成N个随机分布的颗粒点，N为大于1的正整数；

S2，服务器从所生成的N个颗粒点中选取符合第一预设条件的颗粒点；

S3，服务器利用所选取的颗粒点，构建符合第二预设条件的单元体，以得到多孔介质模型，

其中，所述步骤S2包括：

S21，服务器对所述N个颗粒点进行排序，以得到各个颗粒点的序号；

S22，服务器根据所述N个颗粒点的序号，依次计算所述N个颗粒点中每两个颗粒点之间的实际距离；

S23，服务器依次将所述每两个颗粒点之间的实际距离与预设距离进行对比，以选取出符合所述第一预设条件的颗粒点，

或者

S21’，服务器对所述N个颗粒点进行排序，以得到各个颗粒点的序号；

S22’，服务器根据所述颗粒点的序号，计算第一颗粒点与第K颗粒点之间的实际距离，其中，K为小于N的正整数；

S23’，服务器判断所述第一颗粒点与所述第K颗粒点之间的实际距离是否大于预设距离；

S24’，服务器在判断出所述实际距离小于所述预设距离时，执行步骤S25’，服务器在判断出所述实际距离大于或等于所述预设距离时，执行步骤S26’-S27’；

S25’，服务器剔除所述第一颗粒点，并将第二颗粒点至第N颗粒点分别更新为第一颗粒点至第N-1颗粒点，然后返回步骤S22’；

S26’，服务器计算第二颗粒点与第K+1颗粒点之间的实际距离；

S27’，服务器判断所述第二颗粒点与所述第K+1颗粒点之间的实际距离是否大于所述预设距离；

S28’，依此类推，直到服务器判断出所述N个颗粒点中所有颗粒点之间的实际距离与所述预设距离之间的大小关系，所有实际距离大于预设距离的颗粒点构成了符合所述第一预设条件的颗粒点。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述S23包括：

S231，服务器判断第I颗粒点与第I+K颗粒点之间的实际距离是否大于所述预设距离，其中，I为1～N之间的正整数，并且I+K≤N-1；

S232，服务器在判断出所述第I颗粒点与所述第I+K颗粒点之间的实际距离小于所述预设距离时，执行步骤S233，服务器在判断出所述第I颗粒点与所述第I+K颗粒点之间的实际距离大于或等于所述预设距离时，执行步骤S234；

S233，服务器剔除所述第I颗粒点，并依次将第I+1颗粒点至第N颗粒点的序号更新为第I颗粒点至第N-1颗粒点的序号，然后返回步骤S231；

S234，服务器判断所述第I+1颗粒点与第I+K+1颗粒点之间的实际距离是否大于所述预设距离；

S235，以此类推，直到服务器判断出所述N个颗粒点中所有颗粒点之间的实际距离与所述预设距离之间的大小关系，所有实际距离大于预设距离的颗粒点构成了满足所述第一预设条件的颗粒点。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S3包括：

利用所获取的预设参数，将所选取的颗粒点扩展成单元体，所述预设参数包括所述颗粒点在各方向上的扩展速度；

依次判断扩展所形成的单元体是否符合第二预设条件；

在判断出所有单元体均符合第二预设条件后，构建多孔介质模型。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S3包括：

利用所获取的预设参数以及所选取的颗粒点，获取待构建单元体的信息，所述待构建单元体的信息包括各个单元体的中心点坐标、形状以及尺寸；

利用所获取待构建单元体的信息，构建符合第二预设条件的单元体，以得到多孔介质模型。

5.一种服务器，其特征在于，所述服务器包括：

生成单元，用于在目标区域内生成N个随机分布的颗粒点，N为大于1的正整数；

选取单元，用于从所生成的N个颗粒点中选取符合第一预设条件的颗粒点；

构建单元，用于利用所选取的颗粒点，构建符合第二预设条件的单元体，以得到多孔介质模型，

其中，所述选取单元包括：

排序子单元，用于对所述N个颗粒点进行排序，以得到各个颗粒点的序号；

计算子单元，用于根据所述N个颗粒点的序号，依次计算所述N个颗粒点中每两个颗粒点之间的实际距离；

对比子单元，用于依次将所述每两个颗粒点之间的实际距离与预设距离进行对比，以选取出符合所述第一预设条件的颗粒点。

6.根据权利要求5所述 的服务器，其特征在于，所述构建单元包括：

扩展子单元，用于利用所获取的预设参数，将所选取的颗粒点沿各方向扩展成单元体，所述预设参数包括所述颗粒点在各方向上的扩展速度；

判断子单元，用于依次判断扩展所形成的单元体是否符合第二预设条件；

构建子单元，用于在判断出所有单元体均符合第二预设条件后，构建多孔介质模型。

7.根据权利要求5所述的服务器，其特征在于，所述构建单元包括：

获取子单元，用于利用所获取的预设参数以及所选取的颗粒点，获取待构建单元体的信息，所述待构建单元体的信息包括各个单元体的中心点坐标、形状以及尺寸；

生成子单元，用于利用所获取待构建单元体的信息，构建符合第二预设条件的单元体，以得到多孔介质模型。

8.一种构建多孔介质模型的系统，其特征在于，所述系统包括：客户端和服务器；

所述客户端包括：

发送单元，用于向所述服务器发送构建多孔介质模型的请求信息；

显示单元，用于显示服务器所构建的多孔介质模型；

所述服务器包括：

接收单元，用于接收所述客户端所发送的请求信息；

生成单元，用于根据所述请求信息，在目标区域内生成N个随机分布的颗粒点；

选取单元，用于从所生成的N个颗粒点中选取符合第一预设条件的颗粒点；

构建单元，用于利用所选取的颗粒点，构建符合第二预设条件的单元体，以得到多孔介质模型；

发送单元，用于向所述客户端发送所构建的多孔介质模型以进行显示，

其中，所述选取单元包括：

排序子单元，用于对所述N个颗粒点进行排序，以得到各个颗粒点的序号；

计算子单元，用于根据所述N个颗粒点的序号，依次计算所述N个颗粒点中每两个颗粒点之间的实际距离；

对比子单元，用于依次将所述每两个颗粒点之间的实际距离与预设距离进行对比，以选取出符合所述第一预设条件的颗粒点。