CN109063348A - 基于孔隙喉道网络模型的驱替模拟方法及装置 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供了一种基于孔隙喉道网络模型的驱替模拟方法及装置，该方法包括：获取多孔介质的特征参数，并根据所述特征参数构建二维孔隙喉道网络模型；驱替模拟所述二维孔隙喉道网络模型的渗流规律；在模拟所述渗流规律的过程中，当确认所述二维孔隙喉道网络模型内喉道单元的顶点压力达到临界压力值时，使对应的喉道单元张开而形成裂缝，并更新所述二维孔隙喉道网络模型；在模拟所述渗流规律的过程中，获取指定的无量纲参数，以用于计算不同阶段的二维孔隙喉道网络模型的宏观参数。本申请实施例可以提高基于孔隙喉道网络模型的驱替模拟效率及精度。

Description

基于孔隙喉道网络模型的驱替模拟方法及装置

技术领域

本申请涉及非常规油气藏开发研究技术领域，尤其是涉及一种基于孔隙喉道网络模型的驱替模拟方法及装置。

背景技术

非常规油气藏的开发研究对于我国能源具有战略意义，它们的储层都具有双重多孔介质的特征，微孔隙分布与动态微孔隙开启、扩展对于渗流的影响研究是解决这些资源开发的关键。对于这些复杂的孔隙结构特征的非常规油气藏的开发问题，很难单纯从宏观的渗流理论去解决，因此，从微观结构特征以及微观渗流机理上开展研究，将是一个新的突破口。

目前，在基于微观结构特征以及微观渗流机理的非常规油气藏开发模拟中，所用的孔隙喉道网络模型主要有等效连续体模型、离散网络模型、混合模型以及逾渗模型和孔隙喉道网络模型。其中，基于逾渗理论的孔隙喉道网络模型在常规油气藏开发机理的认识上已体现出一定的优势。然而，由于油藏开发是一个动态的过程，而这些孔隙喉道网络模型并没有考虑动态喉道开裂的过程，其驱替模拟过程与实际驱替过程有一定误差。为此，需要建立动态孔隙喉道网络模型，而在建立动态孔隙喉道网络模型中，如何提高驱替模拟的效率和精度是目前亟待解决的技术问题。

发明内容

本申请实施例的目的在于提供一种基于孔隙喉道网络模型的驱替模拟方法及装置，以提高基于孔隙喉道网络模型的驱替模拟效率及精度。

为达到上述目的，一方面，本申请实施例提供了一种基于孔隙喉道网络模型的驱替模拟方法，包括：

获取多孔介质的特征参数，并根据所述特征参数构建二维孔隙喉道网络模型；

驱替模拟所述二维孔隙喉道网络模型的渗流规律；

在模拟所述渗流规律的过程中，当确认所述二维孔隙喉道网络模型内喉道单元的顶点压力达到临界压力值时，使对应的喉道单元张开而形成裂缝，并更新所述二维孔隙喉道网络模型；

在模拟所述渗流规律的过程中，获取指定的无量纲参数，以用于计算不同阶段的二维孔隙喉道网络模型的宏观参数。

本申请实施例的基于孔隙喉道网络模型的驱替模拟方法，所述指定的无量纲参数包括：

基质孔隙结构与体积分数、闭合裂缝尺寸、闭合裂比例、有效应力比开裂强度、变形模量比开裂强度、驱替压差比流动粘滞力和初始孔隙度。

本申请实施例的基于孔隙喉道网络模型的驱替模拟方法，所述基质孔隙结构与体积分数根据公式获得；

其中，parm1为基质孔隙结构与体积分数，N_p为二维孔隙喉道网络模型中的孔隙单元数量，r_p为二维孔隙喉道网络模型中的孔隙单元半径，N_th为二维孔隙喉道网络模型中的喉道单元数量，r_th为二维孔隙喉道网络模型中的喉道单元半径，l_th为二维孔隙喉道网络模型中的喉道单元长度。

本申请实施例的基于孔隙喉道网络模型的驱替模拟方法，所述闭合裂缝尺寸根据公式获得；

其中，parm2为闭合裂缝尺寸，l_th为二维孔隙喉道网络模型中的闭合裂缝长度，r_th为二维孔隙喉道网络模型中的喉道单元半径。

本申请实施例的基于孔隙喉道网络模型的驱替模拟方法，所述有效应力比开裂强度根据公式获得；

其中，parm3为有效应力比开裂强度，σ_c为二维孔隙喉道网络模型的张力系数，Δp为二维孔隙喉道网络模型的进口与出口的压差，τ_f为二维孔隙喉道网络模型中的闭合裂缝开裂强度。

本申请实施例的基于孔隙喉道网络模型的驱替模拟方法，所述变形模量比开裂强度根据公式获得；

其中，parm4为变形模量比开裂强度，E为二维孔隙喉道网络模型中岩石固体结构的弹性模量，τ_f为二维孔隙喉道网络模型中的闭合裂缝开裂强度。

本申请实施例的基于孔隙喉道网络模型的驱替模拟方法，所述驱替压差比流动粘滞力根据公式获得；

其中，parm5为驱替压差比流动粘滞力，ρ_w为二维孔隙喉道网络模型中水的密度，μ_w为二维孔隙喉道网络模型中水的粘度，Δp为二维孔隙喉道网络模型的进口与出口的压差，r_th为二维孔隙喉道网络模型中的喉道单元半径。

本申请实施例的基于孔隙喉道网络模型的驱替模拟方法，所述根据所述特征参数构建二维孔隙喉道网络模型，包括：

确定用于表征所述特征参数的分布规律的统计分布函数；

按照所述统计分布函数生成孔隙喉道网络模型，并将所述特征参数赋值给所述孔隙喉道网络模型中的喉道单元和孔隙单元，从而形成二维孔隙喉道网络模型。

另一方面，本申请实施例提供了一种基于孔隙喉道网络模型的驱替模拟装置，包括：

网络模型构建模块，用于获取多孔介质的特征参数，并根据所述特征参数构建二维孔隙喉道网络模型；

渗流规律模拟模块，用于驱替模拟所述二维孔隙喉道网络模型的渗流规律；

网络模型更新模块，用于在模拟所述渗流规律的过程中，当确认所述二维孔隙喉道网络模型内喉道单元的顶点压力达到临界压力值时，使对应的喉道单元张开而形成裂缝，并更新所述二维孔隙喉道网络模型；

无量纲参数获取模块，用于在模拟所述渗流规律的过程中，获取指定的无量纲参数，以用于计算不同阶段的二维孔隙喉道网络模型的宏观参数。

另一方面，本申请实施例提供了另一种基于孔隙喉道网络模型的驱替模拟装置，包括存储器、处理器、以及存储在所述存储器上的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器运行时执行如下步骤：

获取多孔介质的特征参数，并根据所述特征参数构建二维孔隙喉道网络模型；

驱替模拟所述二维孔隙喉道网络模型的渗流规律；

在模拟所述渗流规律的过程中，当确认所述二维孔隙喉道网络模型内喉道单元的顶点压力达到临界压力值时，使对应的喉道单元张开而形成裂缝，并更新所述二维孔隙喉道网络模型；

在模拟所述渗流规律的过程中，获取指定的无量纲参数，以用于计算不同阶段的二维孔隙喉道网络模型的宏观参数。

由此可见，本申请实施例首先获取孔隙喉道介质的特征参数，并根据特征参数构建二维孔隙喉道网络模型；其次驱替模拟二维孔隙喉道网络模型的渗流规律；然后在模拟渗流规律的过程中，当确认二维孔隙喉道网络模型内喉道单元的顶点压力达到临界压力值时，使对应的喉道单元张开而形成裂缝，并更新二维孔隙喉道网络模型，并且，在模拟所述渗流规律的过程中，获取指定的无量纲参数，以用于计算不同阶段的二维孔隙喉道网络模型的宏观参数，从而实现了的基于孔隙喉道网络模型的驱替模拟。由于本申请实施例的孔隙喉道网络模型考虑了非常规油气藏的孔隙在驱替过程动态开裂，因此，本申请实施例的驱替过程模拟与非常规油气藏的实际驱替过程更为接近，从而降低了非常规油气藏的驱替模拟过程与实际驱替过程的误差，提高了基于孔隙喉道网络模型的驱替模拟的精度，这种与非常规油气藏的实际驱替过程更为接近的驱替过程模拟，可以为后续制定非常规油气藏的驱替开发方案提供更为客观准确的参考依据。此外，由于本申请实施例中获取是指定的无量纲参数，相对于现有技术获取有量纲参数，其计算速度更快，从而提高了基于孔隙喉道网络模型的驱替模拟的效率。

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。在附图中：

图1为本申请一实施例的基于孔隙喉道网络模型的驱替模拟方法的流程图；

图2为本申请一实施例中获得的孔喉半径分布图；

图3为本申请一实施例中基于matlab拟合数据示意图；

图4a～图4d为本申请一实施例中以裂缝条数作为主控参数的驱替路径示意图；

图5a～图5d为本申请一实施例中以裂缝长度作为主控参数的驱替路径示意图；

图6a～图6d为本申请一实施例中以驱替压差作为主控参数的驱替路径示意图；

图7为本申请一实施例的基于孔隙喉道网络模型的驱替模拟装置的结构框图；

图8为本申请另一实施例的基于孔隙喉道网络模型的驱替模拟装置的结构框图。

具体实施方式

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。例如在下面描述中，在第一部件上方形成第二部件，可以包括第一部件和第二部件以直接接触方式形成的实施例，还可以包括第一部件和第二部件以非直接接触方式(即第一部件和第二部件之间还可以包括额外的部件)形成的实施例等。

而且，为了便于描述，本申请一些实施例可以使用诸如“在…上方”、“在…之下”、“顶部”、“下方”等空间相对术语，以描述如实施例各附图所示的一个元件或部件与另一个(或另一些)元件或部件之间的关系。应当理解的是，除了附图中描述的方位之外，空间相对术语还旨在包括装置在使用或操作中的不同方位。例如若附图中的装置被翻转，则被描述为“在”其他元件或部件“下方”或“之下”的元件或部件，随后将被定位为“在”其他元件或部件“上方”或“之上”。

参考图1所示，本申请实施例的基于孔隙喉道网络模型的驱替模拟方法可以包括以下步骤：

S101、获取孔隙喉道介质的特征参数，并根据所述特征参数构建二维孔隙喉道网络模型。

本申请一实施例中，所述获取孔隙喉道介质的特征参数即为获取非常规油气藏的实际岩心的特征参数。其中所述特征参数例如可以包括孔隙及喉道的分布、配位数及空间相关性等(例如图2所示)。在本申请一示例性实施例中，可以运用核磁设备等得到真实岩心的特征参数。

本申请一实施例中，所述根据所述特征参数构建二维孔隙喉道网络模型可以包括以下步骤：

1)、确定用于表征所述特征参数的分布规律的统计分布函数；一般的，任何一种特征参数据均可以根据其分布规律选择一个与该分布规律相匹配的分布函数，从而可以用该分布函数表征该特征参数的分布规律。在本申请另一实施例中，还可以运用matlab等软件对特征参数进行拟合(例如图3所示)，从而可以通过拟合出的曲线表征特征参数的分布规律。

在本申请一示例性实施例中，例如可基于公式R_min＜R＜R_max表征孔隙半径的分布规律；在本申请一示例性实施例中，例如可基于公式表征喉道半径的分布规律。

其中，p(R)为孔隙半径的分布函数，f(x)为喉道半径的分布函数，R为孔隙半径，R_max为孔隙半径的最大值，R_min为孔隙半径的最大值，σ为分布函数的标准差，e为自然常数，μ为分布函数的期望值，x为喉道半径。2)、按照所述统计分布函数生成孔隙喉道网络模型，并将所述特征参数赋值给所述孔隙喉道网络模型中的喉道单元和孔隙单元，从而形成二维孔隙喉道网络模型。在本申请另一实施例中，对于拟合出的用以表征特征参数的分布规律的曲线，同样可以生成孔隙喉道网络模型，并将所述特征参数赋值给孔隙喉道网络模型中的喉道单元和孔隙单元，从而形成二维孔隙喉道网络模型。

S102、驱替模拟所述二维孔隙喉道网络模型的渗流规律。

本申请一实施例中，渗流规律也可以称为流体渗流机制，其是一种含动态裂缝的渗流机制。其中，所述的动态裂缝是指在驱替模拟过程中，在驱替压力作用下，会不断地有闭合的喉道被压裂开，使得流体在具有明显应力响应的固体裂缝中流动。

在本申请一示例性实施例中，可用小球体代表孔隙单元，可用圆柱形管道代表喉道单元，从而组成孔隙-喉道基本单元。其中，喉道单元可采用圆截面单元，其流动规律可根据公式表征；裂缝单元的流动规律可简化为平板流动，并可以根据公式表征。

其中，q_ij为二维孔隙喉道网络模型中第i行第j列位置处的流量，r_ij为二维孔隙喉道网络模型中第i行第j列位置处的喉道半径，为流体的动力粘滞系数，L_ij为二维孔隙喉道网络模型中至第i行第j列位置处的裂缝长度，P_j为二维孔隙喉道网络模型中第j个节点处的压力，P_i为二维孔隙喉道网络模型中第i个节点处的压力，P_c为毛管力，且θ为接触角，σ^wn为润湿相和非润湿相间的界面张力，r为毛管半径，q为孔隙单元内的流量，e为自然常数，μ为孔隙内流体的动力粘滞系数，ΔP＝P_j-P_i-P_c，当润湿相驱替非润湿相时，ΔP取正号，当非润湿相驱替润湿相时，ΔP取负号。

在本申请另一示例性实施例中，上述公式用于两相多界面流动。根据需要，当需要表征两相单界面流动时，该公式可以简化为：进一步的，根据需要，当需要表征单相流动时，该公式可以进一步简化为：

本申请一实施例中，在驱替模拟时可根据需要选择驱替主控参数。在本申请一示例性实施例中，图4a～图4d示出了以裂缝条数作为主控参数的驱替路径示意图。其中，图4a为无裂缝(即裂缝)的驱替路径示意图；图4b为包含5条裂缝的驱替路径示意图；图4c为包含10条裂缝的驱替路径示意图；图4d为包含40条裂缝的驱替路径示意图。在本申请另一示例性实施例中，图5a～图5d示出了以裂缝长度作为主控参数的驱替路径示意图。其中，图5a为无裂缝的驱替路径示意图；图5b为包含15条长度为600微米的裂缝的驱替路径示意图；图5c为包含15条长度为1500微米的裂缝的驱替路径示意图；图5d为包含15条长度为3000微米的裂缝的驱替路径示意图。在本申请另一示例性实施例中，图6a～图6d示出了以驱替压差作为主控参数的驱替路径示意图。其中，图6a是驱替压差为1MPa下的驱替路径示意图；图6b是驱替压差为3MPa下的驱替路径示意图；图6c是驱替压差为6MPa下的驱替路径示意图；图6d是驱替压差为9MPa下的驱替路径示意图。

S103、在模拟所述渗流规律的过程中，当确认所述二维孔隙喉道网络模型内喉道单元的顶点压力达到临界压力值时，使对应的喉道单元张开而形成裂缝，并更新所述二维孔隙喉道网络模型。本文中裂缝的可以理解为开裂的喉道单元。

本申请一实施例中，为动态模拟在驱替压力作用下储层喉道被压裂开的过程，可预先设置好喉道单元的顶点压力的临界压力值；对于模型中的每一个喉道单元，当其顶点压力达到临界压力值时，使对应的喉道单元张开而形成裂缝，以及时更新二维孔隙喉道网络模型。

本申请一实施例中，在驱替模拟所述二维孔隙喉道网络模型的渗流规律之前，还可以包括如下步骤：

确定驱替模拟的润湿相为水且非润湿相为油；

将所述二维孔隙喉道网络模型中各个网格的上下边界状态赋值为固定值，且左右边界状态赋值为可变值；所述固定值表示在驱替模拟的过程中边界的状态固定，所述可变值表示在驱替模拟的过程中边界的状态可改变；

将所述二维孔隙喉道网络模型的所有孔隙单元及喉道单元的状态赋值为0值，所述0值表示封闭状态且充满水。

相应的，在所述确认所述二维孔隙喉道网络模型内喉道单元的顶点压力达到临界压力值之前，还可以包括如下步骤：

在开始模拟所述渗流规律时，将所述二维孔隙喉道网络模型中的驱替入口边界的孔隙单元及喉道单元的状态赋值为1值，所述1值表示打开状态且充满油；

确认与状态为1值的孔隙单元相连的喉道单元中，是否存在状态为0值的喉道单元；

如果存在，则判断该喉道单元的顶点压力是否达到临界压力值。当确认该喉道单元的顶点压力未达到临界压力值时，保持该喉道单元的当前状态。

相应的，当所述当确认所述二维孔隙喉道网络模型内喉道单元的顶点压力达到临界压力值时，使对应的喉道单元张开而形成裂缝，具体包括：

当确认该喉道单元的顶点压力达到临界压力值时，将该喉道单元的状态变更为1值，并将与该喉道单元相连的孔隙单元的状态变更为1值。

S104、在模拟所述渗流规律的过程中，获取指定的无量纲参数，以用于计算不同阶段的二维孔隙喉道网络模型的宏观参数。

在本申请一实施例中，根据需要，所述指定的无量纲参数例如可以包括：基质孔隙结构与体积分数、闭合裂缝尺寸、闭合裂比例、有效应力比开裂强度、变形模量比开裂强度、驱替压差比流动粘滞力和初始孔隙度。其中，所述基质孔隙结构与体积分数可根据公式获得；所述闭合裂缝尺寸可根据公式获得；所述有效应力比开裂强度可根据公式获得；所述变形模量比开裂强度可根据公式获得；所述驱替压差比流动粘滞力可根据公式获得。

上述公式中，parm1为基质孔隙结构与体积分数，parm2为闭合裂缝尺寸，parm3为有效应力比开裂强度，parm4为变形模量比开裂强度，parm5为驱替压差比流动粘滞力，N_p为二维孔隙喉道网络模型中的孔隙单元数量，r_p为二维孔隙喉道网络模型中的孔隙单元半径，N_th为二维孔隙喉道网络模型中的喉道单元数量，r_th为二维孔隙喉道网络模型中的喉道单元半径，l_th为二维孔隙喉道网络模型中的喉道单元长度，σ_c为二维孔隙喉道网络模型的张力系数，Δp为二维孔隙喉道网络模型的进口与出口的压差，τ_f为二维孔隙喉道网络模型中的闭合裂缝开裂强度，E为二维孔隙喉道网络模型中岩石固体结构的弹性模量，ρ_w为二维孔隙喉道网络模型中水的密度，μ_w为二维孔隙喉道网络模型中水的粘度。

本申请一实施例中，所述宏观参数例如可以包括喉道单元、孔隙单元及裂缝的侵入状态、毛管压力曲线、相对渗透率曲线、流体饱和度和流体速度等。

由此可见，本申请实施例首先获取孔隙喉道介质的特征参数，并根据特征参数构建二维孔隙喉道网络模型；其次驱替模拟二维孔隙喉道网络模型的渗流规律；然后在模拟渗流规律的过程中，当确认二维孔隙喉道网络模型内喉道单元的顶点压力达到临界压力值时，使对应的喉道单元张开而形成裂缝，并更新二维孔隙喉道网络模型，并且，在模拟所述渗流规律的过程中，获取指定的无量纲参数，以用于计算不同阶段的二维孔隙喉道网络模型的宏观参数，从而实现了的基于孔隙喉道网络模型的驱替模拟。由于本申请实施例的孔隙喉道网络模型考虑了非常规油气藏的孔隙在驱替过程动态开裂，因此，本申请实施例的驱替过程模拟与非常规油气藏的实际驱替过程更为接近，从而降低了非常规油气藏的驱替模拟过程与实际驱替过程的误差，提高了基于孔隙喉道网络模型的驱替模拟的精度，这种与非常规油气藏的实际驱替过程更为接近的驱替过程模拟，可以为后续制定非常规油气藏的驱替开发方案提供更为客观准确的参考依据。此外，由于本申请实施例中获取是指定的无量纲参数，相对于现有技术获取有量纲参数，其计算速度更快，从而提高了基于孔隙喉道网络模型的驱替模拟的效率。

参考图7所示，本申请实施例的一种基于孔隙喉道网络模型的驱替模拟装置可以包括：

网络模型构建模块71，用于获取多孔介质的特征参数，并根据所述特征参数构建二维孔隙喉道网络模型；

渗流规律模拟模块72，用于驱替模拟所述二维孔隙喉道网络模型的渗流规律；

网络模型更新模块73，用于在模拟所述渗流规律的过程中，当确认所述二维孔隙喉道网络模型内喉道单元的顶点压力达到临界压力值时，使对应的喉道单元张开而形成裂缝，并更新所述二维孔隙喉道网络模型；

无量纲参数获取模块74，用于在模拟所述渗流规律的过程中，获取指定的无量纲参数，以用于计算不同阶段的二维孔隙喉道网络模型的宏观参数。

参考图8所示，本申请实施例的另一种基于孔隙喉道网络模型的驱替模拟装置，包括存储器、处理器、以及存储在所述存储器上的计算机程序，所述计算机程序被所述处理器运行时执行如下步骤：

获取多孔介质的特征参数，并根据所述特征参数构建二维孔隙喉道网络模型；

驱替模拟所述二维孔隙喉道网络模型的渗流规律；

在模拟所述渗流规律的过程中，当确认所述二维孔隙喉道网络模型内喉道单元的顶点压力达到临界压力值时，使对应的喉道单元张开而形成裂缝，并更新所述二维孔隙喉道网络模型；

在模拟所述渗流规律的过程中，获取指定的无量纲参数，以用于计算不同阶段的二维孔隙喉道网络模型的宏观参数。

虽然上文描述的过程流程包括以特定顺序出现的多个操作，但是，应当清楚了解，这些过程可以包括更多或更少的操作，这些操作可以顺序执行或并行执行(例如使用并行处理器或多线程环境)。

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。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。

内存可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。内存是计算机可读介质的示例。

计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法或者设备中还存在另外的相同要素。

本领域技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本申请可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述，例如程序模块。一般地，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等等。也可以在分布式计算环境中实践本申请，在这些分布式计算环境中，由通过通信网络而被连接的远程处理设备来执行任务。在分布式计算环境中，程序模块可以位于包括存储设备在内的本地和远程计算机存储介质中。

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，对于系统实施例而言，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。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种基于孔隙喉道网络模型的驱替模拟方法，其特征在于，包括：

获取多孔介质的特征参数，并根据所述特征参数构建二维孔隙喉道网络模型；

驱替模拟所述二维孔隙喉道网络模型的渗流规律；

在模拟所述渗流规律的过程中，当确认所述二维孔隙喉道网络模型内喉道单元的顶点压力达到临界压力值时，使对应的喉道单元张开而形成裂缝，并更新所述二维孔隙喉道网络模型；

在模拟所述渗流规律的过程中，获取指定的无量纲参数，以用于计算不同阶段的二维孔隙喉道网络模型的宏观参数。

2.如权利要求1所述的基于孔隙喉道网络模型的驱替模拟方法，其特征在于，所述指定的无量纲参数包括：

基质孔隙结构与体积分数、闭合裂缝尺寸、闭合裂比例、有效应力比开裂强度、变形模量比开裂强度、驱替压差比流动粘滞力和初始孔隙度。

3.如权利要求2所述的基于孔隙喉道网络模型的驱替模拟方法，其特征在于，所述基质孔隙结构与体积分数根据公式获得；

其中，parm1为基质孔隙结构与体积分数，N_p为二维孔隙喉道网络模型中的孔隙单元数量，r_p为二维孔隙喉道网络模型中的孔隙单元半径，N_th为二维孔隙喉道网络模型中的喉道单元数量，r_th为二维孔隙喉道网络模型中的喉道单元半径，l_th为二维孔隙喉道网络模型中的喉道单元长度。

4.如权利要求2所述的基于孔隙喉道网络模型的驱替模拟方法，其特征在于，所述闭合裂缝尺寸根据公式获得；

其中，parm2为闭合裂缝尺寸，l_th为二维孔隙喉道网络模型中的闭合裂缝长度，r_th为二维孔隙喉道网络模型中的喉道单元半径。

5.如权利要求2所述的基于孔隙喉道网络模型的驱替模拟方法，其特征在于，所述有效应力比开裂强度根据公式获得；

其中，parm3为有效应力比开裂强度，σ_c为二维孔隙喉道网络模型的张力系数，Δp为二维孔隙喉道网络模型的进口与出口的压差，τ_f为二维孔隙喉道网络模型中的闭合裂缝开裂强度。

6.如权利要求2所述的基于孔隙喉道网络模型的驱替模拟方法，其特征在于，所述变形模量比开裂强度根据公式获得；

其中，parm4为变形模量比开裂强度，E为二维孔隙喉道网络模型中岩石固体结构的弹性模量，τ_f为二维孔隙喉道网络模型中的闭合裂缝开裂强度。

7.如权利要求2所述的基于孔隙喉道网络模型的驱替模拟方法，其特征在于，所述驱替压差比流动粘滞力根据公式获得；

其中，parm5为驱替压差比流动粘滞力，ρ_w为二维孔隙喉道网络模型中水的密度，μ_w为二维孔隙喉道网络模型中水的粘度，Δp为二维孔隙喉道网络模型的进口与出口的压差，r_th为二维孔隙喉道网络模型中的喉道单元半径。

8.如权利要求1所述的基于孔隙喉道网络模型的驱替模拟方法，其特征在于，所述根据所述特征参数构建二维孔隙喉道网络模型，包括：

确定用于表征所述特征参数的分布规律的统计分布函数；

按照所述统计分布函数生成孔隙喉道网络模型，并将所述特征参数赋值给所述孔隙喉道网络模型中的喉道单元和孔隙单元，从而形成二维孔隙喉道网络模型。

9.一种基于孔隙喉道网络模型的驱替模拟装置，其特征在于，包括：

网络模型构建模块，用于获取多孔介质的特征参数，并根据所述特征参数构建二维孔隙喉道网络模型；

渗流规律模拟模块，用于驱替模拟所述二维孔隙喉道网络模型的渗流规律；

网络模型更新模块，用于在模拟所述渗流规律的过程中，当确认所述二维孔隙喉道网络模型内喉道单元的顶点压力达到临界压力值时，使对应的喉道单元张开而形成裂缝，并更新所述二维孔隙喉道网络模型；

无量纲参数获取模块，用于在模拟所述渗流规律的过程中，获取指定的无量纲参数，以用于计算不同阶段的二维孔隙喉道网络模型的宏观参数。

10.一种基于孔隙喉道网络模型的驱替模拟装置，包括存储器、处理器、以及存储在所述存储器上的计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被所述处理器运行时执行如下步骤：

获取多孔介质的特征参数，并根据所述特征参数构建二维孔隙喉道网络模型；

驱替模拟所述二维孔隙喉道网络模型的渗流规律；

在模拟所述渗流规律的过程中，当确认所述二维孔隙喉道网络模型内喉道单元的顶点压力达到临界压力值时，使对应的喉道单元张开而形成裂缝，并更新所述二维孔隙喉道网络模型；

在模拟所述渗流规律的过程中，获取指定的无量纲参数，以用于计算不同阶段的二维孔隙喉道网络模型的宏观参数。