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数字孔隙介质技术的现状、应用与发展趋势1数字孔隙介质技术的内容1.3-D孔隙介质图像重构模型软件。2.孔隙网络仿真技术，孔隙网络的提取软件。3.孔隙介质流体流动模拟技术，基于孔隙网络平台的模拟器。4.多级网络整合技术。2石油工业界岩芯的应用现状•钻井岩芯取样废时，成本很高。•岩芯室内多相流驱替试验需半年至一年的时间。•岩芯室内试验对样本质量要很高，而且只能使用一次，价格昂贵。•岩芯室内试验结果偏差很大，数据分布范围很广，使用困难。•非常规油气藏（Carbonatereservoir,Shalegasandtightreservoir)岩芯室内试验很难进行。•很难对非均质岩心整体作出有效的评价。•中国复杂地层结构，岩芯室内试验更具挑战性。3数字岩心概念•岩心数字化成像技术（多尺度CT成像）–岩心整体扫描（精度0.5mm，尺度1米）–岩心栓扫描（精度15~50微米）–岩石DNA扫描及分析（孔隙尺度建模，精度0.5~15微米）•流体流动模拟技术（多相流逾渗理论）–连续介质流体力学方法，达西定律。–孔隙网络仿真方法，孔隙网络的提取。–基于孔隙网络平台的模拟器–格子气法，水平集法。•多级网络整合技术（多重介质理论）–多级孔隙网络直接整合–多级孔隙结构系统跨尺度粗化整合4岩心数字化成像技术显微镜下二维图像成像：简捷，快速，经济Carbonatewithmicroporesresolution:0.068mmCarbonatewithmacroporesresolution:0.34mmSheerbandresolution0.063mmSandstonewithsheerbandsresolution1.05mmHigherscaleimagesLowerscaleimagesSiltstonewithmacroporesresolution:1.0mmSiltstonewithmicroporesresolution:0.14mm53-D孔隙介质图像重构模型利用最新技术,将二维图像构成三维结构,更加简捷,快速,经济PoreSolid2mm2cm•3-DMarkovRandomfieldmodel[],,|P=]P[Vi0lj0mk0n1,,,1,,,1lmnijk===---nmlnmlnmlllll63-D孔隙介质图像重构模型实例2DRockimagePoreSolid1.5mD35mD0.05mD0.48mD0.2mD300mm2DRockimage5mm3mm0.2nD0.004mDktop=2409mDkmid=12mDWuetal.200610mmMudstoneFractureMulti-component3DReconstruction3DReconstruction7CT三维扫描成像典型工作流程整体扫描：直径：24.22毫米分辨率：17.6微米钻取小样本扫描：直径：4毫米分辨率：2.2微米小样本局部细观扫描：直径：2.2毫米，分辨率：1.1微米CT三维成像样本：浅红色细砂岩直径24.22mm，高度29.22mm8数字岩心优势•快速准确•成本低•对样本质量要求低，反复使用•非常规油气藏（Tightgas，Carbonatereservoir,Shalegasandtightreservoir)•可以有效地解决非均质岩心整体评价•中国复杂地层结构，起步较晚，缩短国际差距，捷径，直接运用最高端技术，符合集团数字化智能化战略。•世界应用趋势：bp，shell-slb，chevron，exxon9WhynetworkflowmodeltoefficientlycalculatelargescalemultiphaseflowpropertyTraditionalNetworkmodelsNetworkextractionRealisticnetworkmCT/Porespacereconstruction3Dbinaryimage孔隙网络渗流模型：Bridgebetweencontinuousanddiscretemethod孔隙介质的流体性质计算与预测:多相流模拟技术10数字岩芯能解决什么问题：工业界的应用•可以全面深入分析油藏岩石的内部结构，比如说孔隙的大小和连通。•可以迅速准确地计算出岩芯的渗透率以及多相流特性。把半年或一年的工作缩短至几个小时。•还可以迅速准确地计算出岩芯的其它物理性质，例如，电阻率，导磁性，核磁共振，声波以及地震波性等等。•提高采油率:通过全面深入地分析孔隙介质的流体性质计算和多相流模拟，取得最佳交替驱替方案，达到最高采收率目的。•WAG,Polymer,Surfactant,Foam,Microbial•可以直接对非常规油气藏（Carbonatereservoir,Shalegasandtightreservoir)储油层的渗透率以及多相流特性进行准确地计算。•运用多级孔隙结构系统跨尺度粗化整合新技术对非均质岩心整体作出有效的评价。11微孔到油藏尺度porespaceimagesandmultiphaseflowmodelling00.20.40.60.8100.20.40.60.81SgKrg/KroKroKrgSim-KroSim-Krgcorescalemultiscaelandmulti-phaseflownetworkmodellingreservoirscalesimulationtransferofflowandtransportproperties,e.g.relperms,adsorptionrates,fromscaletoscaleAccountingheterogeneityinlithology,wettability,rockstructureacrossallthescalesGreen:VuggyporeBrown:Macro-poreRed:Micro-poreoutcropsimulationmmtocmcmtommto100m12