CN109903387A - 孔隙尺度的聚合物驱替模型建立方法及装置、电子设备 - Google Patents

Abstract

本申请揭示了一种孔隙尺度的聚合物驱替模型建立方法及装置、电子设备、计算机可读存储介质。所述方法包括：获取在第一驱替过程中对第一岩心进行扫描及三维重构所得第一三维图像、在第二驱替过程中对第二岩心进行扫描及三维重构所得第二三维图像，所述第二岩心与所述第一岩心相似，所述第一驱替过程不使用聚合物，所述第二驱替过程使用聚合物；比较所述第一三维图像、第二三维图像，获得所述第二驱替过程相对于所述第一驱替过程的含油饱和度变化；根据所述含油饱和度变化修正所建立聚合物驱替模型，所述聚合物驱替模型模拟聚合物驱替过程中岩心的含油饱和度变化；通过修正后的所述聚合物驱替模型获得聚合物驱替过程的相渗曲线。

Description

孔隙尺度的聚合物驱替模型建立方法及装置、电子设备

技术领域

本申请涉及图像处理技术领域，特别涉及一种孔隙尺度的聚合物驱替模型建立方法及装置、电子设备、计算机可读存储介质。

背景技术

聚合物驱替模型用于模拟使用聚合物进行油田开发的过程，模型包括岩心样本的孔隙结构、岩石的物性参数(例如润湿性参数)。

现有的聚合物驱替模型建模方法是把岩石孔隙简化为球，喉道简化为棍，建立球棍模型进行模拟。球棍模型相比于真实的岩心误差较大，导致模型的模拟结果相比于真实的结果存在较大误差，现有的聚合物驱替模型精度低。

申请内容

为了解决相关技术中聚合物驱替模型精度低的技术问题，本申请提供了一种孔隙尺度的聚合物驱替模型建立方法及装置、电子设备、计算机可读存储介质。

一种孔隙尺度的聚合物驱替模型建立方法，所述方法包括：

获取在第一驱替过程中对第一岩心进行扫描及三维重构所得第一三维图像、在第二驱替过程中对第二岩心进行扫描及三维重构所得第二三维图像，所述第二岩心与所述第一岩心相似，所述第一驱替过程不使用聚合物，所述第二驱替过程使用聚合物；

比较所述第一三维图像、第二三维图像，获得所述第二驱替过程相对于所述第一驱替过程的含油饱和度变化；

根据所述含油饱和度变化修正所建立聚合物驱替模型，所述聚合物驱替模型模拟聚合物驱替过程中岩心的含油饱和度变化；

通过修正后的所述聚合物驱替模型获得聚合物驱替过程的相渗曲线。

一种孔隙尺度的聚合物驱替模型建立装置，所述装置包括：

图像获取模块，用于获取在第一驱替过程中对第一岩心进行扫描及三维重构所得第一三维图像、在第二驱替过程中对第二岩心进行扫描及三维重构所得第二三维图像，所述第二岩心与所述第一岩心相似，所述第一驱替过程不使用聚合物，所述第二驱替过程使用聚合物；

图像分析模块，用于比较所述第一三维图像、第二三维图像，获得所述第二驱替过程相对于所述第一驱替过程的含油饱和度变化；

模型优化模块，用于根据所述含油饱和度变化修正所建立聚合物驱替模型，所述聚合物驱替模型模拟聚合物驱替过程中岩心的含油饱和度变化；

计算模块，用于通过修正后的所述聚合物驱替模型获得聚合物驱替过程的相渗曲线。

一种电子设备，包括：

处理器；以及

存储器，所述存储器上存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令被所述处理器执行时实现如前所述的方法。

一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如前所述的方法。

本申请的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

本申请提供的孔隙尺度的聚合物驱替模型建立方法通过扫描得到岩心图像，根据岩心图像获得岩心使用聚合物驱替的含油饱和度变化，修正建立的聚合物驱替模型，通过聚合物驱替模型获得聚合物驱替过程的相渗曲线，实现孔隙尺度的聚合物驱替过程模拟，模型的模拟结果相比于真实的结果误差小，模型精度高。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本申请。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并于说明书一起用于解释本申请的原理。

图1是根据一示例性实施例示出的一种孔隙尺度的聚合物驱替模型建立方法的流程图；

图2是根据图1对应实施例示出的步骤130的细节的流程图；

图3是根据图1对应实施例示出的一种孔隙尺度的聚合物驱替模型建立方法的流程图；

图4是根据一示例性实施例示出的一种孔隙尺度的聚合物驱替模型建立装置的框图；

图5是根据图4对应实施例示出的图像分析模块的细节的框图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所描述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。

图1是根据一示例性实施例示出的一种孔隙尺度的聚合物驱替模型建立方法的流程图。如图1所示，该方法包括以下步骤。

步骤110，获取在第一驱替过程中对第一岩心进行扫描及三维重构所得第一三维图像、在第二驱替过程中对第二岩心进行扫描及三维重构所得第二三维图像，第二岩心与第一岩心相似，第一驱替过程不使用聚合物，第二驱替过程使用聚合物。

第一岩心、第二岩心是微岩心。微岩心是直径5毫米左右、长度30毫米左右的岩心柱。第一岩心与第二岩心有相似的孔隙度、渗透率。

第一驱替过程是对老化至一定润湿性条件的饱和油第一岩心进行水驱油，直到注入第一岩心的水体积达到4.0PV(pore volume，孔隙体积)，可使用高温高压微岩心驱替装置实施驱替。

根据经验数据，一般注入4.0PV(4倍于岩心的孔隙体积)的水后，饱和油岩心中所有能被水驱替出的油都能被驱替出来。在第一驱替过程中对第一岩心进行数次扫描，可使用高分辨率微米CT实施扫描。

饱和油岩心是对饱和水岩心进行油驱水，使岩心达到束缚水饱和度，饱和水岩心是岩心的所有连通孔隙都吸水至饱和。

吸水后，部分孔隙中的水无法通过油驱水驱替出来(束缚水)，达到束缚水饱和度是指除束缚水外的水全部被驱替出来。

岩心老化是指饱和油岩心在与油的接触下，孔隙的岩石表面形成吸附膜，抑制岩心中粘土颗粒的释放及粘土膨胀，使饱和油岩心的油相有效渗透率增大。

润湿性是指一种液体在一种固体表面铺展的能力。在实践中，一般用接触角来度量固体表面的润湿性强弱(固体表面的亲水或疏水程度)。

第二驱替过程是对老化至一定润湿性条件的饱和油第二岩心进行2.0PV水驱后，使用聚合物溶液进行0.5PV驱替，之后进行1.5PV水驱。在第二驱替过程中对第二岩心进行数次扫描。

在驱替过程中按PV对岩心进行扫描，例如，在第一驱替过程中，在0.15PV、0.3PV、0.45PV、0.6PV、……暂停驱替，扫描第一岩心；在第二驱替过程中，与第一驱替过程对应，也在0.15PV、0.3PV、0.45PV、0.6PV、……暂停驱替，扫描第二岩心。对扫描得到的数据体进行图像处理，三维重构得到三维图像，三维图像包括岩心的孔隙结构及孔隙中在不同PV时的油、水分布。

步骤130，比较第一三维图像、第二三维图像，获得第二驱替过程相对于第一驱替过程的含油饱和度变化。

按PV对比扫描得到的第一、第二三维图像，确定第二驱替过程相对于第一驱替过程在不同PV的含油饱和度、油水赋存状态变化。

步骤150，根据含油饱和度变化修正所建立聚合物驱替模型，聚合物驱替模型模拟聚合物驱替过程中岩心的含油饱和度变化。

基于扫描得到的孔隙结构，通过使用格子玻尔兹曼方法进行孔隙尺度的聚合物驱替模拟，以真实的含油饱和度数据为参照，调整流体物性参数(例如润湿性参数)，使得模拟计算结果(例如原油采收率、油水赋存状态)符合真实的结果，得到准确的聚合物驱替模型。

聚合物驱替模型包括岩心的孔隙结构、岩石的物性参数(例如润湿性参数)。孔隙结构可以通过扫描获得，但水驱、聚驱过程中岩石的物性参数需通过与真实的实验结果对比得到。之后可以直接通过修正后的聚合物驱替模型模拟驱替过程。

步骤170，通过修正后的聚合物驱替模型获得聚合物驱替过程的相渗曲线。

根据含油饱和度可以校准聚合物驱替模型的相关参数(例如润湿性)，使得模拟结果符合真实结果，以得到相应油藏的聚合物驱替模型。根据聚合物驱替模型，可以计算出聚合物驱替过程的相渗曲线，用于辅助油藏模拟。

图2是根据图1对应实施例示出的步骤130的细节的流程图。如图2所示，在一示例性实施例中，步骤130包括：

步骤131，根据第一三维图像获取第一驱替过程的油、水分布数据，根据第二三维图像获取第二驱替过程的油、水分布数据。

步骤133，比较第一、第二驱替过程的油、水分布数据，获得第二驱替过程相对于第一驱替过程的含油饱和度变化。

在一示例性实施例中，步骤150包括：根据含油饱和度变化修正聚合物驱替模型的润湿性参数。

图3是根据图1对应实施例示出的一种孔隙尺度的聚合物驱替模型建立方法的流程图。如图3所示，步骤150之前，还包括以下步骤。

步骤210，根据第一、第二三维图像建立数字岩心模型，数字岩心模型的结构与第一、第二岩心相似。

数字岩心模型是根据第一、第二岩心的孔隙结构建立的，与第一、第二岩心有相似的孔隙结构。

步骤230，通过初步设置润湿性参数，基于数字岩心模型建立聚合物驱替模型。

根据经验数据初步设置润湿性参数及其它岩石物性参数，对数字岩心模型进行修改，得到聚合物驱替模型。

在一示例性实施例中，图1所示孔隙尺度的聚合物驱替模型建立方法还包括以下步骤：根据相渗曲线建立油藏尺度的聚合物驱替模型。

下述为本申请装置实施例，可以用于执行本申请上述方法实施例。对于本申请装置实施例中未披露的细节，请参照本申请方法实施例。

图4是根据一示例性实施例示出的一种孔隙尺度的聚合物驱替模型建立装置的框图。如图4所示，该装置包括以下模块。

图像获取模块410，用于获取在第一驱替过程中对第一岩心进行扫描及三维重构所得第一三维图像、在第二驱替过程中对第二岩心进行扫描及三维重构所得第二三维图像，所述第二岩心与所述第一岩心相似，所述第一驱替过程不使用聚合物，所述第二驱替过程使用聚合物。

图像分析模块430，用于比较所述第一三维图像、第二三维图像，获得所述第二驱替过程相对于所述第一驱替过程的含油饱和度变化。

模型优化模块450，用于根据所述含油饱和度变化修正所建立聚合物驱替模型，所述聚合物驱替模型模拟聚合物驱替过程中岩心的含油饱和度变化。

计算模块470，用于通过修正后的所述聚合物驱替模型获得聚合物驱替过程的相渗曲线。

图5是根据图4对应实施例示出的图像分析模块的细节的框图。如图5所示，图像分析模块430包括以下单元。

获取单元431，用于根据所述第一三维图像获取所述第一驱替过程的油、水分布数据，根据所述第二三维图像获取所述第二驱替过程的油、水分布数据。

比较单元433，用于比较第一、第二驱替过程的油、水分布数据，获得所述第二驱替过程相对于所述第一驱替过程的含油饱和度变化。

在一示例性实施例中，模型优化模块450被配置为执行：

根据所述含油饱和度变化修正所述聚合物驱替模型的润湿性参数。

可选的，本申请还提供一种电子设备，该电子设备可以用于如前所示实施环境中，执行如上任一所示的方法的全部或者部分步骤。所述电子设备包括：

处理器；

用于存储处理器可执行指令的存储器；

所述计算机可读指令被所述处理器执行时实现前述方法。

该实施例中处理器执行操作的具体方式已经在前述方法的实施例中执行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。

在一示例性实施例中，还提供了一种存储介质，该存储介质为计算机可读存储介质，例如可以为包括指令的临时性和非临时性计算机可读存储介质。该存储介质例如包括指令的存储器，上述指令可由装置的处理器执行以完成上述方法。

应当理解的是，本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围执行各种修改和改变。本申请的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (10)

1.一种孔隙尺度的聚合物驱替模型建立方法，其特征在于，所述方法包括：

获取在第一驱替过程中对第一岩心进行扫描及三维重构所得第一三维图像、在第二驱替过程中对第二岩心进行扫描及三维重构所得第二三维图像，所述第二岩心与所述第一岩心相似，所述第一驱替过程不使用聚合物，所述第二驱替过程使用聚合物；

比较所述第一三维图像、第二三维图像，获得所述第二驱替过程相对于所述第一驱替过程的含油饱和度变化；

根据所述含油饱和度变化修正所建立聚合物驱替模型，所述聚合物驱替模型模拟聚合物驱替过程中岩心的含油饱和度变化；

通过修正后的所述聚合物驱替模型获得聚合物驱替过程的相渗曲线。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述比较所述第一三维图像、第二三维图像，获得所述第二驱替过程相对于所述第一驱替过程的含油饱和度变化包括：

根据所述第一三维图像获取所述第一驱替过程的油、水分布数据，根据所述第二三维图像获取所述第二驱替过程的油、水分布数据；

比较第一、第二驱替过程的油、水分布数据，获得所述第二驱替过程相对于所述第一驱替过程的含油饱和度变化。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述含油饱和度变化修正所建立聚合物驱替模型包括：

根据所述含油饱和度变化修正所述聚合物驱替模型的润湿性参数。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述含油饱和度变化修正所建立聚合物驱替模型之前，所述方法还包括：

根据第一、第二三维图像建立数字岩心模型，所述数字岩心模型的结构与所述第一、第二岩心相似；

通过初步设置润湿性参数，基于所述数字岩心模型建立聚合物驱替模型。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

根据所述相渗曲线建立油藏尺度的聚合物驱替模型。

6.一种孔隙尺度的聚合物驱替模型建立装置，其特征在于，所述装置包括：

图像获取模块，用于获取在第一驱替过程中对第一岩心进行扫描及三维重构所得第一三维图像、在第二驱替过程中对第二岩心进行扫描及三维重构所得第二三维图像，所述第二岩心与所述第一岩心相似，所述第一驱替过程不使用聚合物，所述第二驱替过程使用聚合物；

图像分析模块，用于比较所述第一三维图像、第二三维图像，获得所述第二驱替过程相对于所述第一驱替过程的含油饱和度变化；

模型优化模块，用于根据所述含油饱和度变化修正所建立聚合物驱替模型，所述聚合物驱替模型模拟聚合物驱替过程中岩心的含油饱和度变化；

计算模块，用于通过修正后的所述聚合物驱替模型获得聚合物驱替过程的相渗曲线。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述图像分析模块包括：

获取单元，用于根据所述第一三维图像获取所述第一驱替过程的油、水分布数据，根据所述第二三维图像获取所述第二驱替过程的油、水分布数据；

比较单元，用于比较第一、第二驱替过程的油、水分布数据，获得所述第二驱替过程相对于所述第一驱替过程的含油饱和度变化。

8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述模型优化模块被配置为执行：

根据所述含油饱和度变化修正所述聚合物驱替模型的润湿性参数。

9.一种电子设备，其特征在于，包括：

处理器；以及

存储器，所述存储器上存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令被所述处理器执行时实现根据权利要求1至5中任一项所述的方法。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现根据权利要求1至5中任一项所述的方法。