CN112964613B - 页岩储层的传质参数的确定方法、装置和终端 - Google Patents

页岩储层的传质参数的确定方法、装置和终端 Download PDF

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CN112964613B CN202110148324.XA CN202110148324A CN112964613B CN 112964613 B CN112964613 B CN 112964613B CN 202110148324 A CN202110148324 A CN 202110148324A CN 112964613 B CN112964613 B CN 112964613B
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Abstract

本申请提供了一种页岩储层的传质参数的确定方法、装置和终端,属于页岩油藏试井解释及数字模拟技术领域。方法包括:基于基质压力控制模型、渗透率应力敏感的函数关系和分形有效渗透率化简的函数关系,确定无因次压力模型;基于无因次压力模型,确定多个无因次基质压力;基于多个无因次基质压力,确定第一平均压力;响应于岩心的裂缝压力为固定值,基于第一平均压力以及传质参数的函数关系,确定第一传质参数;响应于岩心的裂缝压力为变量,基于第一平均压力以及基质平均压力的第二函数关系,确定第二平均压力,基于第二平均压力以及传质参数的函数关系,确定第二传质参数。该方法提高了通过传质参数确定的传质效率的准确性。

Description

页岩储层的传质参数的确定方法、装置和终端
技术领域
本申请涉及页岩油藏试井解释及数字模拟技术领域,特别涉及一种页岩储层的传质参数的确定方法、装置和终端。
背景技术
在页岩油藏的开发***中,随着裂缝中的流体逐渐被采出,页岩基质中的流体会沿着压力梯度从高到低的方向,从基质中逐渐向裂缝流动,通过裂缝流向井筒,而页岩储层中基质-裂缝间的传质效率对页岩中流体的流动起着主要的影响作用,其中,传质效率为基质-裂缝接触面上单位时间内通过单位面积的流体的质量。因此,准确表征页岩储层中基质-裂缝间的传质效率对于页岩油井产量的确定尤为重要。
相关技术中,基质-裂缝间的传质效率一般使用窜流方程进行计算,而使用窜流方程计算时,需要先确定窜流方程中的形状因子,再将形状因子代入窜流方程中得到传质效率;其中,形状因子是基于对基质-裂缝间的质量传递过程为稳态特征的情况下而设定的常量参数。
相关技术中,由于在油井生产期间,基质-裂缝间的质量传递过程也会出现非稳态特征,而形状因子是基于稳态特征设定的常量参数,导致基于稳态特征设定的形状因子确定的窜流方程不准确,进而使得确定的基质-裂缝间的传质效率不准确。
发明内容
本申请实施例提供了一种页岩储层的传质参数的确定方法、装置和终端,能够提高确定的基质-裂缝间的传质效率。所述技术方案如下:
一方面,提供了一种页岩储层的传质参数的确定方法,所述方法包括:
基于待研究岩心的饱和岩心离心实验的实验数据,确定所述岩心的不动层厚度和常量系数,以及,基于所述岩心在预设压力下的压汞实验的实验数据,确定所述岩心的孔隙的最大直径、孔隙分形维数和迂曲度分形维数;
基于基质压力控制模型、渗透率应力敏感的函数关系和分形有效渗透率化简的函数关系,确定无因次压力模型;
基于所述不动层厚度、所述常量系数、所述孔隙的最大直径、所述孔隙分形维数、所述迂曲度分形维数以及所述无因次压力模型,确定多个无因次基质压力;
基于所述多个无因次基质压力,确定第一平均压力;
基于所述岩心的基质平均压力的第一函数关系和所述岩心的裂缝压力的函数关系,确定基质平均压力的第二函数关系;
响应于所述岩心的裂缝压力为固定值,基于所述第一平均压力以及传质参数的函数关系,确定第一传质参数;
响应于所述岩心的裂缝压力为变量,基于所述第一平均压力以及所述基质平均压力的第二函数关系,确定第二平均压力,基于所述第二平均压力以及所述传质参数的函数关系,确定第二传质参数。
在一种可能的实现方式中,所述方法还包括:
基于所述传质参数的三维函数关系和所述传质参数的无因次函数关系,确定所述传质参数的三维无因次函数关系;
响应于所述岩心的裂缝压力为固定值,基于所述基质第一平均压力以及所述传质参数的三维无因次函数关系,确定第三传质参数;
响应于所述岩心的裂缝压力为变量,基于所述基质第二平均压力以及所述传质参数的三维无因次函数关系,确定第四传质参数。
在一种可能的实现方式中,所述基于基质压力控制模型、渗透率应力敏感的函数关系和分形有效渗透率化简的函数关系,确定无因次压力模型,包括:
基于所述基质压力控制模型、所述渗透率应力敏感的函数关系和所述分形有效渗透率化简的函数关系,确定页岩基质压力的控制函数关系;
对所述页岩基质压力的控制函数关系进行无因次化处理,得到所述无因次压力模型。
在一种可能的实现方式中,所述基于所述基质压力控制模型、所述渗透率应力敏感的函数关系和所述分形有效渗透率化简的函数关系,确定页岩基质压力的控制函数关系,包括:
基于所述渗透率应力敏感的函数关系和所述分形有效渗透率化简的函数关系,确定基质综合渗透率的函数关系;
基于所述基质综合渗透率的函数关系和所述基质压力控制模型,确定所述页岩基质压力的控制函数关系;
其中,所述渗透率应力敏感的函数关系为:
所述分形有效渗透率化简的函数关系为:
所述基质综合渗透率的函数关系为:
所述基质压力控制模型为:
所述页岩基质压力的控制函数关系为:
其中,
其中,k为渗透率;k0为绝对渗透率;km为非线性渗透率;ct为岩石综合压缩系数;为孔隙度;μ为流体粘度;Pm为基质压力;Pi为初始条件下基质压力;Pf为裂缝压力;rmax为所述孔隙的最大直径;Df为所述孔隙分形维数;DT为所述迂曲度分形维数;δ0为所述不动层厚度;a,b为所述常量系数;γm为基质的渗透率模量;Lc为裂缝与基质中心的距离;x为距离;t为时间。
在一种可能的实现方式中,所述对所述页岩基质压力的控制函数关系进行无因次化处理,得到无因次压力模型,包括:
获取无因次的第一函数关系;
基于所述无因次的第一函数关系,对所述页岩基质压力的控制函数关系进行无因次化处理,得到所述无因次压力模型;
其中,所述页岩基质压力的控制函数关系为:
所述无因次的第一函数关系为:
所述无因次压力模型为:
其中,α,β为非线性系数;
其中,
其中,k0为绝对渗透率;ct为岩石综合压缩系数;为孔隙度;μ为流体粘度;η为导压系数;Pm为基质压力;PmD为基质的无因次压力;Pi为初始条件下基质压力;Pf为裂缝压力;rmax为所述孔隙的最大直径;Df为所述孔隙分形维数;DT为所述迂曲度分形维数;δ0为所述不动层厚度;a,b为所述常量系数;bD为无因次常量系数;γm为基质的渗透率模量;γmD为基质的无因次渗透率模量;Lc为裂缝与基质中心的距离;t为时间;tD为无因次时间;x为距离;xD为无因次距离。
在一种可能的实现方式中,所述基于所述不动层厚度、所述常量系数、所述孔隙的最大直径、所述孔隙分形维数、所述迂曲度分形维数以及所述无因次压力模型,确定多个无因次基质压力,包括:
基于所述不动层厚度、所述常量系数、所述孔隙的最大直径、所述孔隙分形维数、所述迂曲度分形维数以及所述无因次压力模型,确定无因次压力的函数关系;
对所述无因次压力的函数关系进行差分,确定无因次压力的非线性方程组;
基于所述无因次压力的非线性方程组,确定多个无因次基质压力。
在一种可能的实现方式中,所述基于所述无因次压力的非线性方程组,确定多个无因次基质压力,包括:
将所述无因次压力的非线性方程组转换为矩阵;
对所述矩阵进行牛顿迭代法求解,得到所述多个无因次基质压力;
其中,无因次压力的非线性方程组的代表方程为:
其中,
其中,i=2,…,N-1,j=1,2,3,…;
所述矩阵为:
其中,ai,bi,ci,di为方程组系数;为无因次基质压力;/>为非线性系数;ΔxD为空间步长;ΔtD为时间步长。
在一种可能的实现方式中,所述基于所述岩心的基质平均压力的第一函数关系和所述岩心的裂缝压力的函数关系,确定基质平均压力的第二函数关系,包括:
获取无因次的第二函数关系;
基于所述无因次的第二函数关系,对所述裂缝压力的函数关系进行无因次化处理,得到所述无因次裂缝压力的函数关系;
基于所述无因次裂缝压力的函数关系、所述基质平均压力的第一函数关系,且对所述基质平均压力的函数关系进行杜哈梅积分,得到所述基质平均压力的第二函数关系;
其中,所述无因次的第二函数关系为:
所述裂缝压力的函数关系为:
Pf=P+(pi-P)e-αt
所述无因次裂缝压力的函数关系:
所述基质平均压力的第一函数关系为:
所述基质平均压力的第二函数关系为:
其中,κ为无因次递减系数,κ=Lc 2α/η;
其中,Pf为裂缝压力;PfD为无因次裂缝压力;P为最终稳定后的裂缝压力;PmD为基质的无因次压力;为基质的第一平均压力;/>为基质的第二平均压力;γm为基质的渗透率模量;γmD为基质的无因次渗透率模量;Lc为裂缝与基质中心的距离;t为时间;tD为无因次时间;x为距离;xD为无因次距离;Pi为初始条件下基质压力;α为递减系数;τ为杜哈梅系数;η为导压系数。
另一方面,提供了一种页岩储层的传质参数的确定装置,所述装置包括:
第一确定模块,用于基于待研究岩心的饱和岩心离心实验的实验数据,确定所述岩心的不动层厚度和常量系数,以及,基于所述岩心在预设压力下的压汞实验的实验数据,确定所述岩心的孔隙的最大直径、孔隙分形维数和迂曲度分形维数;
第二确定模块,用于基于基质压力控制模型、渗透率应力敏感的函数关系和分形有效渗透率化简的函数关系,确定无因次压力模型;
第三确定模块,用于基于所述不动层厚度、所述常量系数、所述孔隙的最大直径、所述孔隙分形维数、所述迂曲度分形维数以及所述无因次压力模型,确定多个无因次基质压力;
第四确定模块,用于基于所述多个无因次基质压力,确定第一平均压力;
第五确定模块,用于基于所述岩心的基质平均压力的第一函数关系和所述岩心的裂缝压力的函数关系,确定基质平均压力的第二函数关系;
第六确定模块,用于响应于所述岩心的裂缝压力为固定值,基于所述第一平均压力以及传质参数的函数关系,确定第一传质参数;
第七确定模块,用于响应于所述岩心的裂缝压力为变量,基于所述第一平均压力以及所述基质平均压力的第二函数关系,确定第二平均压力,基于所述第二平均压力以及所述传质参数的函数关系,确定第二传质参数。
在一种可能的实现方式中,所述装置还包括:
第八确定模块,用于基于所述传质参数的三维函数关系和所述传质参数的无因次函数关系,确定所述传质参数的三维无因次函数关系;
第九确定模块,用于响应于所述岩心的裂缝压力为固定值,基于所述基质第一平均压力以及所述传质参数的三维无因次函数关系,确定第三传质参数;
第十确定模块,用于响应于所述岩心的裂缝压力为变量,基于所述基质第二平均压力以及所述传质参数的三维无因次函数关系,确定第四传质参数。
在一种可能的实现方式中,所述第二确定模块,包括:
第一确定单元,用于基于所述基质压力控制模型、所述渗透率应力敏感的函数关系和所述分形有效渗透率化简的函数关系,确定页岩基质压力的控制函数关系;
第二确定单元,用于对所述页岩基质压力的控制函数关系进行无因次化处理,得到所述无因次压力模型。
在一种可能的实现方式中,所述第一确定单元,包括:
第一确定子单元,用于基于所述渗透率应力敏感的函数关系和所述分形有效渗透率化简的函数关系,确定基质综合渗透率的函数关系;
第二确定子单元,用于基于所述基质综合渗透率的函数关系和所述基质压力控制模型,确定所述页岩基质压力的控制函数关系;
其中,所述渗透率应力敏感的函数关系为:
所述分形有效渗透率化简的函数关系为:
所述基质综合渗透率的函数关系为:
所述基质压力控制模型为:
所述页岩基质压力的控制函数关系为:
其中,
其中,k为渗透率;k0为绝对渗透率;km为非线性渗透率;ct为岩石综合压缩系数;为孔隙度;μ为流体粘度;Pm为基质压力;Pi为初始条件下基质压力;Pf为裂缝压力;rmax为所述孔隙的最大直径;Df为所述孔隙分形维数;DT为所述迂曲度分形维数;δ0为所述不动层厚度;a,b为所述常量系数;γm为基质的渗透率模量;Lc为裂缝与基质中心的距离;x为距离;t为时间。
在一种可能的实现方式中,所述第二确定单元,包括:
获取子单元,用于获取无因次的第一函数关系;
处理子单元,用于基于所述无因次的第一函数关系,对所述页岩基质压力的控制函数关系进行无因次化处理,得到所述无因次压力模型;
其中,所述页岩基质压力的控制函数关系为:
所述无因次的第一函数关系为:
所述无因次压力模型为:
其中,α,β为非线性系数;
其中,
其中,k0为绝对渗透率;ct为岩石综合压缩系数;为孔隙度;μ为流体粘度;η为导压系数;Pm为基质压力;PmD为基质的无因次压力;Pi为初始条件下基质压力;Pf为裂缝压力;rmax为所述孔隙的最大直径;Df为所述孔隙分形维数;DT为所述迂曲度分形维数;δ0为所述不动层厚度;a,b为所述常量系数;bD为无因次常量系数;γm为基质的渗透率模量;γmD为基质的无因次渗透率模量;Lc为裂缝与基质中心的距离;t为时间;tD为无因次时间;x为距离;xD为无因次距离。
在一种可能的实现方式中,所述第三确定模块,包括:
第三确定单元,用于基于所述不动层厚度、所述常量系数、所述孔隙的最大直径、所述孔隙分形维数、所述迂曲度分形维数以及所述无因次压力模型,确定无因次压力的函数关系;
第四确定单元,用于对所述无因次压力的函数关系进行差分,确定无因次压力的非线性方程组;
第五确定单元,用于基于所述无因次压力的非线性方程组,确定多个无因次基质压力。
在一种可能的实现方式中,所述第五确定单元,包括:
转换子单元,用于将所述无因次压力的非线性方程组转换为矩阵;
求解子单元,对所述矩阵进行牛顿迭代法求解,得到所述多个无因次基质压力;
其中,无因次压力的非线性方程组的代表方程为:
其中,
其中,i=2,…,N-1,j=1,2,3,…;
所述矩阵为:
其中,ai,bi,ci,di为方程组系数;为无因次基质压力;/>为非线性系数;ΔxD为空间步长;ΔtD为时间步长。
在一种可能的实现方式中,所述第五确定模块,包括:
获取单元,用于获取无因次的第二函数关系;
处理单元,用于基于所述无因次的第二函数关系,对所述裂缝压力的函数关系进行无因次化处理,得到所述无因次裂缝压力的函数关系;
第六确定单元,用于基于所述无因次裂缝压力的函数关系、所述基质平均压力的第一函数关系,且对所述基质平均压力的函数关系进行杜哈梅积分,得到所述基质平均压力的第二函数关系;
其中,所述无因次的第二函数关系为:
所述裂缝压力的函数关系为:
Pf=P+(pi-P)e-αt
所述无因次裂缝压力的函数关系:
所述基质平均压力的第一函数关系为:
所述基质平均压力的第二函数关系为:
其中,κ为无因次递减系数,κ=Lc 2α/η;
其中,Pf为裂缝压力;PfD为无因次裂缝压力;P为最终稳定后的裂缝压力;PmD为基质的无因次压力;为基质的第一平均压力;/>为基质的第二平均压力;γm为基质的渗透率模量;γmD为基质的无因次渗透率模量;Lc为裂缝与基质中心的距离;t为时间;tD为无因次时间;x为距离;xD为无因次距离;Pi为初始条件下基质压力;α为递减系数;τ为杜哈梅系数;η为导压系数。
另一方面,提供了一种终端,所述终端包括处理器和存储器,所述存储器中存储有至少一条程序代码,所述至少一条程序代码由所述处理器加载并执行,以实现上述的页岩储层的传质参数的确定方法所执行的操作。
另一方面,提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质中存储有至少一条程序代码,所述至少一条程序代码由处理器加载并执行,以实现上述的页岩储层的传质参数的确定方法所执行的操作。
本申请实施例提供的技术方案的有益效果至少包括:
本申请实施例提供了一种页岩储层的传质参数的确定方法,由于该方法确定的无因次压力模型能够确定多个无因次基质压力,进而通过多个无因次基质压力能够确定裂缝压力为固定值时的第一平均压力,这样,将第一平均压力代入传质参数的函数关系后,就能够确定裂缝压力为固定值时的第一传质参数;并且,该方法还能够确定裂缝压力为变量时的第二平均压力,进而将第二平均压力代入传质参数的函数关系后,就能够确定裂缝压力为变量时的第二传质参数。由此可见,该方法确定的传质参数是随着基质压力的变化和裂缝压力的变化而变化的,并不是不变的常量参数,这样使得确定的传质参数的准确性提高,进而提高了通过传质参数确定的传质效率的准确性。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例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的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请实施例提供的一种页岩储层的传质参数的确定方法的流程图;
图2是本申请实施例提供的一种基质-裂缝窜流模型示意图;
图3是本申请实施例提供的一种牛顿迭代法的计算流程图;
图4是本申请实施例提供的一种无因次形状因子计算结果图;
图5是本申请实施例提供的一种页岩储层的传质参数的确定装置的框图;
图6是本申请实施例提供的一种终端的框图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。
本申请的说明书和权利要求书及所述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”和“第四”等是用于区别不同对象,而不是用于描述特定顺序。此外,术语“包括”和“具有”以及它们的任意变形,意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、***、产品或终端没有限定于已列出的步骤或单元,而是可选地还包括没有列出的步骤或单元,或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或终端固有的其他步骤或单元。
本申请实施例提供了一种页岩储层的传质参数的确定方法,参见图1,该方法包括:
步骤101:终端基于待研究岩心的饱和岩心离心实验的实验数据,确定岩心的不动层厚度和常量系数,以及,基于岩心在预设压力下的压汞实验的实验数据,确定岩心的孔隙的最大直径、孔隙分形维数和迂曲度分形维数。
其中,通过核磁共振技术对饱和岩心离心实验进行监测,然后利用模型拟合以获得实验数据,实验数据包括岩心的不动层厚度和常量系数;岩心的常量系数为与固体表面和流体性质有关的系数。
其中,压汞实验采用的仪器可以为AutoPoreIV9500全自动压汞仪,压汞仪是通过将汞注入岩心来进行压汞实验,进而获得实验数据。实验数据包括注入岩心的孔隙中的毛管压力,以及相应压力下进入孔隙***中汞体积占孔隙体积的百分数,终端基于压汞实验的实验数据,确定岩心的毛管压力曲线,进而基于毛管压力曲线确定岩心的孔隙的最大直径、孔隙分形维数和迂曲度分形维数。
步骤102:终端基于基质压力控制模型、渗透率应力敏感的函数关系和分形有效渗透率化简的函数关系,确定无因次压力模型。
该步骤可以通过以下步骤(1)-(2)实现。
(1)终端基于基质压力控制模型、渗透率应力敏感的函数关系和分形有效渗透率化简的函数关系,确定页岩基质压力的控制函数关系。
该步骤可以通过以下步骤A1-A4实现。
A1:终端基于渗透率应力敏感的函数关系和分形有效渗透率化简的函数关系,确定基质综合渗透率的函数关系。
该步骤可以通过以下步骤A11-A12实现。
A11:终端基于分形有效渗透率的函数关系和绝对渗透率的函数关系,确定分形有效渗透率化简的函数关系。
其中,分形有效渗透率的函数关系和绝对渗透率的函数关系可以直接从现有资料中获取。
其中,分形有效渗透率的函数关系用于表示不动层厚度、孔隙分形维数、迂曲度分形维数、孔隙的最大直径与渗透率之间的函数关系。绝对渗透率的函数关系用于表示多孔介质的特征长度、孔隙分形维数、迂曲度分形维数、孔隙的最大直径与绝对渗透率之间的函数关系。
终端将绝对渗透率的函数关系代入分形有效渗透率的函数关系,得到渗透率非线性函数关系。
其中,分形有效渗透率的函数关系为:
绝对渗透率的函数关系为:
分形有效渗透率化简的函数关系为:
其中,/>
其中,k为渗透率,k0为绝对渗透率,Pm为基质压力,rmax为孔隙的最大直径,Df为孔隙分形维数,DT为迂曲度分形维数,δ0为不动层厚度,a,b为常量系数,L0为多孔介质的特征长度。
A12:终端结合渗透率应力敏感的函数关系和分形有效渗透率化简的函数关系,确定基质综合渗透率的函数关系。
其中,渗透率应力敏感的函数关系可以直接从现有资料中获取,渗透率应力敏感的函数关系用于表示基质的渗透率与基质压力之间的函数关系。
其中,渗透率应力敏感的函数关系为:
分形有效渗透率化简的函数关系为:
基质综合渗透率的函数关系为:
其中,
其中,k为渗透率,k0为绝对渗透率,km为非线性渗透率,Pm为基质压力,rmax为孔隙的最大直径,Df为孔隙分形维数,DT为迂曲度分形维数,δ0为不动层厚度,a,b为常量系数,γm为基质的渗透率模量。
A2:终端基于基质综合渗透率的函数关系和基质压力控制模型,确定页岩基质压力的控制函数关系。
其中,基质压力控制模型可以直接从现有资料中获取,基质压力控制模型用于表示基质压力、时间、距离、岩石综合压缩系数、孔隙度、流体粘度与非线性渗透率之间的关系。
其中,基质压力控制模型为:
其中,km为非线性渗透率,ct为岩石综合压缩系数,为孔隙度,μ为流体粘度,Pm为基质压力,Pi为初始条件下基质压力,Pf为裂缝压力,x为距离,t为时间,Lc为裂缝与基质中心的距离。
其中,参见图2,岩心包括基质和裂缝,假设致密储层基质两侧有两条平行裂缝,裂缝间距为Hm。从基质到裂缝的流动是一维的,且流动方向垂直于裂缝表面。
初始条件下,岩心的基质内的压力为:Pm|t=0=Pi
由对称性可知,基质中间处无流体,即内边界的压力梯度为:
基质的两侧外边界为裂缝,则两侧的压力为裂缝压力,即外边界的压力为:
其中,终端将基质综合渗透率的函数关系代入基质压力控制模型,得到页岩基质压力的控制函数关系。
其中,页岩基质压力的控制函数关系为:
其中,
其中,k0为绝对渗透率,ct为岩石综合压缩系数,为孔隙度,μ为流体粘度,Pm为基质压力,Pi为初始条件下基质压力,rmax为孔隙的最大直径,Df为孔隙分形维数,DT为迂曲度分形维数,δ0为不动层厚度,a,b为常量系数,γm为基质的渗透率模量。
(2)终端对页岩基质压力的控制函数关系进行无因次化处理,得到无因次压力控制模型。
该步骤可以通过以下步骤A1-A4实现。
A1:终端获取无因次的第一函数关系。
其中,无因次的第一函数关系包括无因次压力的函数关系、无因次时间的函数关系、无因次距离的函数关系、和无因次渗透率模量的函数关系和无因次系数的函数关系,具体参见表1。
表1
A2:终端基于无因次的第一函数关系,对页岩基质压力的控制函数关系进行无因次化处理,得到无因次压力模型。
其中,终端将无因次的第一函数关系代入页岩基质压力的控制函数关系,得到无因次压力模型。
其中,页岩基质压力的控制函数关系为:
无因次的第一函数关系为:
/>
无因次压力模型为:
其中,岩心的基质内的无因次压力为:
内边界的无因次压力梯度为:
外边界的无因次压力为:
其中,α,β为非线性系数;
其中,
其中,k0为绝对渗透率,ct为岩石综合压缩系数,为孔隙度,μ为流体粘度,Pm为基质压力,PmD为基质的无因次压力,Pi为初始条件下基质压力,Pf为裂缝压力,rmax为孔隙的最大直径,Df为孔隙分形维数,DT为迂曲度分形维数,δ0为不动层厚度,a,b为常量系数,bD为无因次常量系数,θm为基质的渗透率模量,γmD为基质的无因次渗透率模量,Lc为裂缝与基质中心的距离,t为时间,tD为无因次时间,x为距离,xD为无因次距离。
步骤103:终端基于不动层厚度、常量系数、孔隙的最大直径、孔隙分形维数、迂曲度分形维数以及无因次压力模型,确定多个无因次基质压力。
该步骤可以通过以下步骤(1)-(3)实现。
(1)终端基于不动层厚度、常量系数、孔隙的最大直径、孔隙分形维数、迂曲度分形维数以及无因次压力模型,确定无因次压力的函数关系。
其中,终端将不动层厚度、常量系数、孔隙的最大直径、孔隙分形维数、迂曲度分形维数代入无因次压力模型,得到无因次压力的函数关系。
(2)终端对无因次压力的函数关系进行差分,确定无因次压力的非线性方程组。
其中,由于无因次压力的函数关系存在很强的非线性,因此利用有限差分将该模型转化为非线性方程组。
其中,无因次压力的非线性方程组的代表方程为:
其中,
其中,i=2,…,N-1,j=1,2,3,…。
初始条件差分方程为:/>
其中,i=1,…,N-1,j=1。
内边界条件差分方程为:
其中,
外边界条件差分方程为:
其中,aN=0,bN=1,dN=1,j=1,2,3,…。
其中,ai,bi,ci,di为方程组系数;为无因次基质压力;/>为非线性系数。
其中,ΔxD为空间步长,将从岩心中心到裂缝的距离等份分割,每份的距离即为空间步长;ΔtD为时间步长,基质压力的确定为周期性的,时间步长即为每确定一次基质压力的时间间隔;其中,空间步长和时间步长可以根据需要进行设定。
(3)终端基于无因次压力的非线性方程组,确定多个无因次基质压力。
该步骤可以通过以下步骤A1-A4实现。
A1:终端将无因次压力的非线性方程组转换为矩阵。
其中,矩阵为:
A2:终端对矩阵进行牛顿迭代法求解,得到多个无因次基质压力。
其中,终端采用牛顿迭代的对矩阵进行求解,具体步骤参见图3。该步骤可以通过以下步骤A21-A27实现。
A21:设定空间步长ΔxD,时间步长ΔtD
A22:假设αj+1=1,βj+1=1。
A23:基于αj+1=1,βj+1=1求解矩阵,得到基质中各点的无因次基质压力
A24:基于各点的无因次基质压力得到基质中各点的压力梯度
A25:基于压力梯度,得到新的αj+1
A26:基于新的αj+1求解矩阵,得到基质中各点新的无因次基质压力/>
A27:重复步骤A23-A26,直至新的无因次基质压力与上一次计算的无因次基质压力/>的差值达到精度要求,此时得到在一个时间步长的各点的无因次基质压力。
A28:计算下一时间步长的各点的无因次基质压力重复上述步骤,直至时间结束。
终端基于上述方法可得到任意时刻、基质中任意一点的无因次基质压力PmD(xD,tD),即得到多个无因次基质压力。
步骤104:终端基于多个无因次基质压力,确定第一平均压力。
其中,终端对多个无因次基质压力积分,得到第一平均压力。
步骤105:终端基于岩心的基质平均压力的第一函数关系和岩心的裂缝压力的函数关系,确定基质平均压力的第二函数关系。
其中,基质平均压力的第一函数关系为多个基质压力的积分式。其中,裂缝压力的函数关系为裂缝压力随时间变化的函数关系;在实际生产过程中,裂缝压力通常不是定值,而是随着时间变化的,因此可以假设裂缝压力指数递减。
其中,该步骤可以通过以下步骤(1)-(3)实现。
(1)终端获取无因次的第二函数关系。
(2)终端基于无因次的第二函数关系,对裂缝压力的函数关系进行无因次化处理,得到无因次裂缝压力的函数关系。
其中,无因次的第二函数关系为:
裂缝压力的函数关系为:
Pf=P+(pi-P)e-αt
无因次裂缝压力的函数关系:
基质平均压力的第一函数关系为:
其中,Pf为裂缝压力,PfD为无因次裂缝压力,P为最终稳定后的裂缝压力,PmD为基质的无因次压力;为第一平均压力,γm为基质的渗透率模量,Lc为裂缝与基质中心的距离,t为时间,tD为无因次时间,x为距离;xD为无因次距离,Pi为初始条件下基质压力,γmD为基质的无因次渗透率模量,α为递减系数,η0为导压系数,Pi为初始条件下基质压力。
(3)基于无因次裂缝压力的函数关系、基质平均压力的第一函数关系,且对基质平均压力的函数关系进行杜哈梅积分,得到基质平均压力的第二函数关系。
其中,无因次裂缝压力的函数关系:
基质平均压力的第一函数关系为:
基质平均压力的第二函数关系为:
其中,κ为无因次递减系数,κ=Lc 2α/η0
其中,Pf为裂缝压力,PfD为无因次裂缝压力,P为最终稳定后的裂缝压力,为基质的第一平均压力,/>为基质的第二平均压力,γm为基质的渗透率模量,Lc为裂缝与基质中心的距离,t为时间,tD为无因次时间,x为距离,xD为无因次距离,Pi为初始条件下基质压力,γmD为基质的无因次渗透率模量,α为递减系数,τ为杜哈梅系数,η0为导压系数。
步骤106:终端响应于岩心的裂缝压力为固定值,基于第一平均压力以及传质参数的函数关系,确定第一传质参数。
该步骤可以通过以下步骤(1)-(2)实现。
(1)终端基于窜流方程和基质流体体积量的函数关系,确定传质参数的无因次函数关系。
该步骤可以通过以下步骤A1-A4实现。
A1:终端基于窜流方程和基质流体体积量的函数关系,确定传质参数的函数关系。
其中,窜流方程和基质流体体积量的函数关系可以直接从页岩储层资料中获取。窜流方程用于表示传质参数、基质平均压力、裂缝压力与窜流量之间的函数关系。从物质平衡的角度来看,基质-裂缝间的窜流量即是基质岩块孔隙中的流体因为压力下降而导致自身体积膨胀的体积量,因此基质流体体积量的函数关系用于表示体积、压力与窜流量之间的函数关系。
其中,窜流方程为:
基质流体体积量的函数关系为:
传质参数的函数关系为:
其中,η为导压系数,
其中,qmf为窜流量,σ为形状因子,km为非线性渗透率,V为基质岩块的总体积,μ为流体粘度,为基质平均压力,/>为第一平均压力,Pf为裂缝压力,PfD为无因次裂缝压力,/>为基质孔隙度,ct为岩石综合压缩系数,tD为无因次时间。
其中,传质参数包括形状因子,形状因子为单位体积下流体运移的横截面积与特征流动距离的比,是一个与多个几何因素有关的参数,通常用于多重介质模型中表征基质-裂缝间传质效率的大小。形状因子是窜流方程中重要的参数,确定传质因子后,能够基于窜流方程确定页岩储层中基质-裂缝间的传质效率,进而基于传质效率能够为页岩油藏试井解释、数值模拟以及产量递减分析提供依据。
A2:终端对传质参数的函数关系进行无因次化处理,得到传质参数的无因次函数关系。
其中,传质参数的无因次函数关系为:
其中,σ为传质参数,为基质的无因次平均压力,PfD为无因次裂缝压力,Hm为裂缝间距,tD为无因次时间。
其中,为无因次基质压力对时间的偏导,基于多个时间和多个时间的无因次基质压力,对每个时间的无因次基质压力求导,得到多个无因次基质压力对时间的偏导。
A3:终端将第一平均压力代入传质参数的无因次函数关系,得到第一传质参数。
其中,第一传质参数为裂缝压力为固定值时的一维无因次传质参数,只适用于一维非稳态窜流问题。
参见图4,终端可以基于无因次基质压力对每个时间的偏导和传质参数的无因次函数关系,得到每个时间的第一传质参数。
步骤107:终端响应于岩心的裂缝压力为变量,基于第一平均压力以及基质平均压力的第二函数关系,确定第二平均压力,基于第二平均压力以及传质参数的函数关系,确定第二传质参数。
其中,终端将第一平均压力代入基质平均压力的第二函数关系,得到第二平均压力;终端将第二平均压力代入传质参数的第二函数关系,得到第二传质参数。
其中,第二传质参数为裂缝压力为变量时的一维无因次传质参数,只适用于一维非稳态窜流问题。
步骤108:终端基于传质参数的三维函数关系和传质参数的无因次函数关系,确定传质参数的三维无因次函数关系。
其中,传质参数的三维函数关系为:
σxyz=σxyz
传质参数的无因次函数关系为:
传质参数的三维无因次函数关系为:
/>
其中,σ为传质参数,为基质的无因次平均压力,PfD为无因次裂缝压力,Hm为裂缝间距,tD为无因次时间。
其中,σx,σy,σz为三维方向上的传质参数;Hmx,Hmy,Hmz为三维方向上的裂缝间距。
其中,当Hmx=Hmy=Hmz时,传质参数的三维无因次函数关系为:
其中,σ为传质参数,为基质的无因次平均压力,PfD为无因次裂缝压力,Hm为裂缝间距,tD为无因次时间。
步骤109:终端响应于岩心的裂缝压力为固定值,基于基质第一平均压力以及传质参数的三维无因次函数关系,确定第三传质参数。
其中,终端将基质第一平均压力代入传质参数的三维无因次函数关系,得到第三传质参数。
其中,第三传质参数为裂缝压力为固定值时的三维无因次传质参数,适用于三维非稳态窜流问题。
步骤110:终端响应于岩心的裂缝压力为变量,基于基质第二平均压力以及传质参数的三维无因次函数关系,确定第四传质参数。
其中,终端将基质第二平均压力代入传质参数的三维无因次函数关系,得到第四传质参数。
其中,第四传质参数为裂缝压力为变量时的三维无因次传质参数,适用于三维非稳态窜流问题。
本申请实施例提供了一种页岩储层的传质参数的确定方法,由于该方法确定的无因次压力模型能够确定多个无因次基质压力,进而通过多个无因次基质压力能够确定裂缝压力为固定值时的第一平均压力,这样,将第一平均压力代入传质参数的函数关系后,就能够确定裂缝压力为固定值时的第一传质参数;并且,该方法还能够确定裂缝压力为变量时的第二平均压力,进而将第二平均压力代入传质参数的函数关系后,就能够确定裂缝压力为变量时的第二传质参数。由此可见,该方法确定的传质参数是随着基质压力的变化和裂缝压力的变化而变化的,并不是不变的常量参数,这样使得确定的传质参数的准确性提高,进而提高了通过传质参数确定的传质效率的准确性。
本申请实施例提供了一种页岩储层的传质参数的确定装置,参见图5,该装置包括:
第一确定模块501,用于基于待研究岩心的饱和岩心离心实验的实验数据,确定岩心的不动层厚度和常量系数,以及,基于岩心在预设压力下的压汞实验的实验数据,确定岩心的孔隙的最大直径、孔隙分形维数和迂曲度分形维数;
第二确定模块502,用于基于基质压力控制模型、渗透率应力敏感的函数关系和分形有效渗透率化简的函数关系,确定无因次压力模型;
第三确定模块503,用于基于不动层厚度、常量系数、孔隙的最大直径、孔隙分形维数、迂曲度分形维数以及无因次压力模型,确定多个无因次基质压力;
第四确定模块504,用于基于多个无因次基质压力,确定第一平均压力;
第五确定模块505,用于基于岩心的基质平均压力的第一函数关系和岩心的裂缝压力的函数关系,确定基质平均压力的第二函数关系;
第六确定模块506,用于响应于岩心的裂缝压力为固定值,基于第一平均压力以及传质参数的函数关系,确定第一传质参数;
第七确定模块507,用于响应于岩心的裂缝压力为变量,基于第一平均压力以及基质平均压力的第二函数关系,确定第二平均压力,基于第二平均压力以及传质参数的函数关系,确定第二传质参数。
在一种可能的实现方式中,装置还包括:
第八确定模块508,用于基于传质参数的三维函数关系和传质参数的无因次函数关系,确定传质参数的三维无因次函数关系;
第九确定模块509,用于响应于岩心的裂缝压力为固定值,基于基质第一平均压力以及传质参数的三维无因次函数关系,确定第三传质参数;
第十确定模块510,用于响应于岩心的裂缝压力为变量,基于基质第二平均压力以及传质参数的三维无因次函数关系,确定第四传质参数。
在一种可能的实现方式中,第二确定模块502,包括:
第一确定单元,用于基于基质压力控制模型、渗透率应力敏感的函数关系和分形有效渗透率化简的函数关系,确定页岩基质压力的控制函数关系;
第二确定单元,用于对页岩基质压力的控制函数关系进行无因次化处理,得到无因次压力模型。
在一种可能的实现方式中,第一确定单元,包括:
第一确定子单元,用于基于渗透率应力敏感的函数关系和分形有效渗透率化简的函数关系,确定基质综合渗透率的函数关系;
第二确定子单元,用于基于基质综合渗透率的函数关系和基质压力控制模型,确定页岩基质压力的控制函数关系;
其中,渗透率应力敏感的函数关系为:
分形有效渗透率化简的函数关系为:
基质综合渗透率的函数关系为:
基质压力控制模型为:
页岩基质压力的控制函数关系为:
其中,/>
其中,k为渗透率;k0为绝对渗透率;km为非线性渗透率;ct为岩石综合压缩系数;为孔隙度;μ为流体粘度;Pm为基质压力;Pi为初始条件下基质压力;Pf为裂缝压力;rmax为孔隙的最大直径;Df为孔隙分形维数;DT为迂曲度分形维数;δ0为不动层厚度;a,b为常量系数;γm为基质的渗透率模量;Lc为裂缝与基质中心的距离;x为距离;t为时间。
在一种可能的实现方式中,第二确定单元,包括:
获取子单元,用于获取无因次的第一函数关系;
处理子单元,用于基于无因次的第一函数关系,对页岩基质压力的控制函数关系进行无因次化处理,得到无因次压力模型;
其中,页岩基质压力的控制函数关系为:
无因次的第一函数关系为:
无因次压力模型为:
其中,α,β为非线性系数;
其中,
其中,k0为绝对渗透率;ct为岩石综合压缩系数;为孔隙度;μ为流体粘度;η为导压系数;Pm为基质压力;PmD为基质的无因次压力;Pi为初始条件下基质压力;Pf为裂缝压力;rmax为孔隙的最大直径;Df为孔隙分形维数;DT为迂曲度分形维数;δ0为不动层厚度;a,b为常量系数;bD为无因次常量系数;γm为基质的渗透率模量;γmD为基质的无因次渗透率模量;Lc为裂缝与基质中心的距离;t为时间;tD为无因次时间;x为距离;xD为无因次距离。
在一种可能的实现方式中,第三确定模块503,包括:
第三确定单元,用于基于不动层厚度、常量系数、孔隙的最大直径、孔隙分形维数、迂曲度分形维数以及无因次压力模型,确定无因次压力的函数关系;
第四确定单元,用于对无因次压力的函数关系进行差分,确定无因次压力的非线性方程组;
第五确定单元,用于基于无因次压力的非线性方程组,确定多个无因次基质压力。
在一种可能的实现方式中,第五确定单元,包括:
转换子单元,用于将无因次压力的非线性方程组转换为矩阵;
求解子单元,对矩阵进行牛顿迭代法求解,得到多个无因次基质压力;
其中,无因次压力的非线性方程组的代表方程为:
其中,
其中,i=2,…,N-1,j=1,2,3,…;
矩阵为:
其中,ai,bi,ci,di为方程组系数;为无因次基质压力;/>为非线性系数;ΔxD为空间步长;ΔtD为时间步长。
在一种可能的实现方式中,第五确定模块505,包括:
获取单元,用于获取无因次的第二函数关系;
处理单元,用于基于无因次的第二函数关系,对裂缝压力的函数关系进行无因次化处理,得到无因次裂缝压力的函数关系;
第六确定单元,用于基于无因次裂缝压力的函数关系、基质平均压力的第一函数关系,且对基质平均压力的函数关系进行杜哈梅积分,得到基质平均压力的第二函数关系;
其中,无因次的第二函数关系为:
裂缝压力的函数关系为:
Pf=P+(pi-P)e-αt
无因次裂缝压力的函数关系:
基质平均压力的第一函数关系为:
基质平均压力的第二函数关系为:
其中,κ为无因次递减系数,κ=Lc 2α/η;
其中,Pf为裂缝压力;PfD为无因次裂缝压力;P为最终稳定后的裂缝压力;PmD为基质的无因次压力;为基质的第一平均压力;/>为基质的第二平均压力;γm为基质的渗透率模量;γmD为基质的无因次渗透率模量;Lc为裂缝与基质中心的距离;t为时间;tD为无因次时间;x为距离;xD为无因次距离;Pi为初始条件下基质压力;α为递减系数;τ为杜哈梅系数;η为导压系数。
本申请实施例提供了一种页岩储层的传质参数的确定装置,由于该装置确定的无因次压力模型能够确定多个无因次基质压力,进而通过多个无因次基质压力能够确定裂缝压力为固定值时的第一平均压力,这样,将第一平均压力代入传质参数的函数关系后,就能够确定裂缝压力为固定值时的第一传质参数;并且,该方法还能够确定裂缝压力为变量时的第二平均压力,进而将第二平均压力代入传质参数的函数关系后,就能够确定裂缝压力为变量时的第二传质参数。由此可见,该装置确定的传质参数是随着基质压力的变化和裂缝压力的变化而变化的,并不是不变的常量参数,这样使得确定的传质参数的准确性提高,进而提高了通过传质参数确定的传质效率的准确性。
本申请实施例提供了一种终端,终端包括处理器和存储器,存储器中存储至少一条程序代码,至少一条程序代码由处理器加载并执行,以实现上述任一实现方式的页岩储层的传质参数的确定方法的指令。
图6示出了本申请一个示例性实施例提供的终端600的结构框图。该终端600可以是便携式移动终端,比如:智能手机、平板电脑、MP3播放器(Moving Picture ExpertsGroup Audio Layer III,动态影像专家压缩标准音频层面3)、MP4(Moving PictureExperts Group Audio Layer IV,动态影像专家压缩标准音频层面4)播放器、笔记本电脑或台式电脑。终端600还可能被称为用户终端、便携式终端、膝上型终端、台式终端等其他名称。
通常,终端600包括有:处理器601和存储器602。
处理器601可以包括一个或多个处理核心,比如4核心处理器、8核心处理器等。处理器601可以采用DSP(Digital Signal Processing,数字信号处理)、FPGA(Field-Programmable Gate Array,现场可编程门阵列)、PLA(Programmable Logic Array,可编程逻辑阵列)中的至少一种硬件形式来实现。处理器601也可以包括主处理器和协处理器,主处理器是用于对在唤醒状态下的数据进行处理的处理器,也称CPU(Central ProcessingUnit,中央处理器);协处理器是用于对在待机状态下的数据进行处理的低功耗处理器。在一些实施例中,处理器601可以集成有GPU(Graphics Processing Unit,图像处理器),GPU用于负责显示屏所需要显示的内容的渲染和绘制。一些实施例中,处理器601还可以包括AI(Artificial Intelligence,人工智能)处理器,该AI处理器用于处理有关机器学习的计算操作。
存储器602可以包括一个或多个计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质可以是非暂态的。存储器602还可包括高速随机存取存储器,以及非易失性存储器,比如一个或多个磁盘存储终端、闪存存储终端。在一些实施例中,存储器602中的非暂态的计算机可读存储介质用于存储至少一个指令,该至少一个指令用于被处理器601所执行以实现本申请中方法实施例提供的页岩储层的传质参数的确定方法。
在一些实施例中,终端600还可选包括有:***终端接口603和至少一个***终端。处理器601、存储器602和***终端接口603之间可以通过总线或信号线相连。各个***终端可以通过总线、信号线或电路板与***终端接口603相连。具体地,***终端包括:射频电路604、显示屏605、摄像头组件606、音频电路607、定位组件608和电源609中的至少一种。
***终端接口603可被用于将I/O(Input/Output,输入/输出)相关的至少一个***终端连接到处理器601和存储器602。在一些实施例中,处理器601、存储器602和***终端接口603被集成在同一芯片或电路板上;在一些其他实施例中,处理器601、存储器602和***终端接口603中的任意一个或两个可以在单独的芯片或电路板上实现,本实施例对此不加以限定。
射频电路604用于接收和发射RF(Radio Frequency,射频)信号,也称电磁信号。射频电路604通过电磁信号与通信网络以及其他通信终端进行通信。射频电路604将电信号转换为电磁信号进行发送,或者,将接收到的电磁信号转换为电信号。可选地,射频电路604包括:天线***、RF收发器、一个或多个放大器、调谐器、振荡器、数字信号处理器、编解码芯片组、用户身份模块卡等等。射频电路604可以通过至少一种无线通信协议来与其它终端进行通信。该无线通信协议包括但不限于:万维网、城域网、内联网、各代移动通信网络(2G、3G、4G及5G)、无线局域网和/或WiFi(Wireless Fidelity,无线保真)网络。在一些实施例中,射频电路604还可以包括NFC(Near Field Communication,近距离无线通信)有关的电路,本申请对此不加以限定。
显示屏605用于显示UI(User Interface,用户界面)。该UI可以包括图形、文本、图标、视频及其它们的任意组合。当显示屏605是触摸显示屏时,显示屏605还具有采集在显示屏605的表面或表面上方的触摸信号的能力。该触摸信号可以作为控制信号输入至处理器601进行处理。此时,显示屏605还可以用于提供虚拟按钮和/或虚拟键盘,也称软按钮和/或软键盘。在一些实施例中,显示屏605可以为一个,设置在终端600的前面板;在另一些实施例中,显示屏605可以为至少两个,分别设置在终端600的不同表面或呈折叠设计;在另一些实施例中,显示屏605可以是柔性显示屏,设置在终端600的弯曲表面上或折叠面上。甚至,显示屏605还可以设置成非矩形的不规则图形,也即异形屏。显示屏605可以采用LCD(Liquid Crystal Display,液晶显示屏)、OLED(Organic Light-Emitting Diode,有机发光二极管)等材质制备。
摄像头组件606用于采集图像或视频。可选地,摄像头组件606包括前置摄像头和后置摄像头。通常,前置摄像头设置在终端的前面板,后置摄像头设置在终端的背面。在一些实施例中,后置摄像头为至少两个,分别为主摄像头、景深摄像头、广角摄像头、长焦摄像头中的任意一种,以实现主摄像头和景深摄像头融合实现背景虚化功能、主摄像头和广角摄像头融合实现全景拍摄以及VR(Virtual Reality,虚拟现实)拍摄功能或者其它融合拍摄功能。在一些实施例中,摄像头组件606还可以包括闪光灯。闪光灯可以是单色温闪光灯,也可以是双色温闪光灯。双色温闪光灯是指暖光闪光灯和冷光闪光灯的组合,可以用于不同色温下的光线补偿。
音频电路607可以包括麦克风和扬声器。麦克风用于采集用户及环境的声波,并将声波转换为电信号输入至处理器601进行处理,或者输入至射频电路604以实现语音通信。出于立体声采集或降噪的目的,麦克风可以为多个,分别设置在终端600的不同部位。麦克风还可以是阵列麦克风或全向采集型麦克风。扬声器则用于将来自处理器601或射频电路604的电信号转换为声波。扬声器可以是传统的薄膜扬声器,也可以是压电陶瓷扬声器。当扬声器是压电陶瓷扬声器时,不仅可以将电信号转换为人类可听见的声波,也可以将电信号转换为人类听不见的声波以进行测距等用途。在一些实施例中,音频电路607还可以包括耳机插孔。
定位组件608用于定位终端600的当前地理位置,以实现导航或LBS(LocationBased Service,基于位置的服务)。定位组件608可以是基于美国的GPS(GlobalPositioning System,全球定位***)、中国的北斗***或俄罗斯的伽利略***的定位组件。
电源609用于为终端600中的各个组件进行供电。电源609可以是交流电、直流电、一次性电池或可充电电池。当电源609包括可充电电池时,该可充电电池可以是有线充电电池或无线充电电池。有线充电电池是通过有线线路充电的电池,无线充电电池是通过无线线圈充电的电池。该可充电电池还可以用于支持快充技术。
在一些实施例中,终端600还包括有一个或多个传感器610。该一个或多个传感器610包括但不限于:加速度传感器611、陀螺仪传感器612、压力传感器613、指纹传感器614、光学传感器615以及接近传感器616。
加速度传感器611可以检测以终端600建立的坐标系的三个坐标轴上的加速度大小。比如,加速度传感器611可以用于检测重力加速度在三个坐标轴上的分量。处理器601可以根据加速度传感器611采集的重力加速度信号,控制显示屏605以横向视图或纵向视图进行用户界面的显示。加速度传感器611还可以用于游戏或者用户的运动数据的采集。
陀螺仪传感器612可以检测终端600的机体方向及转动角度,陀螺仪传感器612可以与加速度传感器611协同采集用户对终端600的3D动作。处理器601根据陀螺仪传感器612采集的数据,可以实现如下功能:动作感应(比如根据用户的倾斜操作来改变UI)、拍摄时的图像稳定、游戏控制以及惯性导航。
压力传感器613可以设置在终端600的侧边框和/或显示屏605的下层。当压力传感器613设置在终端600的侧边框时,可以检测用户对终端600的握持信号,由处理器601根据压力传感器613采集的握持信号进行左右手识别或快捷操作。当压力传感器613设置在显示屏605的下层时,由处理器601根据用户对显示屏605的压力操作,实现对UI界面上的可操作性控件进行控制。可操作性控件包括按钮控件、滚动条控件、图标控件、菜单控件中的至少一种。
指纹传感器614用于采集用户的指纹,由处理器601根据指纹传感器614采集到的指纹识别用户的身份,或者,由指纹传感器614根据采集到的指纹识别用户的身份。在识别出用户的身份为可信身份时,由处理器601授权该用户执行相关的敏感操作,该敏感操作包括解锁屏幕、查看加密信息、下载软件、支付及更改设置等。指纹传感器614可以被设置在终端600的正面、背面或侧面。当终端600上设置有物理按键或厂商Logo时,指纹传感器614可以与物理按键或厂商Logo集成在一起。
光学传感器615用于采集环境光强度。在一个实施例中,处理器601可以根据光学传感器615采集的环境光强度,控制显示屏605的显示亮度。具体地,当环境光强度较高时,调高显示屏605的显示亮度;当环境光强度较低时,调低显示屏605的显示亮度。在另一个实施例中,处理器601还可以根据光学传感器615采集的环境光强度,动态调整摄像头组件606的拍摄参数。
接近传感器616,也称距离传感器,通常设置在终端600的前面板。接近传感器616用于采集用户与终端600的正面之间的距离。在一个实施例中,当接近传感器616检测到用户与终端600的正面之间的距离逐渐变小时,由处理器601控制显示屏605从亮屏状态切换为息屏状态;当接近传感器616检测到用户与终端600的正面之间的距离逐渐变大时,由处理器601控制显示屏605从息屏状态切换为亮屏状态。
本领域技术人员可以理解,图6中示出的结构并不构成对终端600的限定,可以包括比图示更多或更少的组件,或者组合某些组件,或者采用不同的组件布置。
本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质中存储至少一条程序代码,至少一条程序代码由处理器加载并执行,以实现上述任一实现方式的页岩储层的传质参数的确定方法中的步骤。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成,也可以通过程序来程序代码相关的硬件完成,所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中,上述提到的存储介质可以是只读存储器,磁盘或光盘等。
以上所述仅为本申请的可选实施例,并不用以限制本申请,凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种页岩储层的传质参数的确定方法,其特征在于,所述方法包括:
基于待研究岩心的饱和岩心离心实验的实验数据,确定所述岩心的不动层厚度和常量系数,以及,基于所述岩心在预设压力下的压汞实验的实验数据,确定所述岩心的孔隙的最大直径、孔隙分形维数和迂曲度分形维数;
基于基质压力控制模型、渗透率应力敏感的函数关系和分形有效渗透率化简的函数关系,确定无因次压力模型;
基于所述不动层厚度、所述常量系数、所述孔隙的最大直径、所述孔隙分形维数、所述迂曲度分形维数以及所述无因次压力模型,确定多个无因次基质压力;
基于所述多个无因次基质压力,确定第一平均压力;
获取无因次的第二函数关系;
基于所述无因次的第二函数关系,对裂缝压力的函数关系进行无因次化处理,得到无因次裂缝压力的函数关系;
基于所述无因次裂缝压力的函数关系、基质平均压力的第一函数关系,且对所述基质平均压力的函数关系进行杜哈梅积分,得到所述基质平均压力的第二函数关系;
其中,所述无因次的第二函数关系为:
所述裂缝压力的函数关系为:
Pf=P+(pi-P)e-αt
所述无因次裂缝压力的函数关系:
所述基质平均压力的第一函数关系为:
所述基质平均压力的第二函数关系为:
其中,κ为无因次递减系数,κ=Lc 2α/η;
其中,Pf为裂缝压力;PfD为无因次裂缝压力;P为最终稳定后的裂缝压力;PmD为基质的无因次压力;为基质的第一平均压力;/>为基质的第二平均压力;γm为基质的渗透率模量;γmD为基质的无因次渗透率模量;Lc为裂缝与基质中心的距离;t为时间;tD为无因次时间;x为距离;xD为无因次距离;Pi为初始条件下基质压力;α为递减系数;τ为杜哈梅系数;η为导压系数;
响应于所述岩心的裂缝压力为固定值,基于所述第一平均压力以及传质参数的函数关系,确定第一传质参数,所述传质参数包括形状因子,所述形状因子为单位体积下流体运移的横截面积与特征流动距离的比,是一个与多个几何因素有关的参数,所述第一传质参数为裂缝压力为固定值时的一维无因次传质参数;
响应于所述岩心的裂缝压力为变量,基于所述第一平均压力以及所述基质平均压力的第二函数关系,确定第二平均压力,基于所述第二平均压力以及所述传质参数的函数关系,确定第二传质参数,所述第二传质参数为裂缝压力为变量时的一维无因次传质参数。
2.根据权利要求1所述的页岩储层的传质参数的确定方法,其特征在于,所述方法还包括:
基于所述传质参数的三维函数关系和所述传质参数的无因次函数关系,确定所述传质参数的三维无因次函数关系;
响应于所述岩心的裂缝压力为固定值,基于所述第一平均压力以及所述传质参数的三维无因次函数关系,确定第三传质参数,所述第三传质参数为裂缝压力为固定值时的三维无因次传质参数;
响应于所述岩心的裂缝压力为变量,基于所述第二平均压力以及所述传质参数的三维无因次函数关系,确定第四传质参数,所述第四传质参数为裂缝压力为变量时的三维无因次传质参数。
3.根据权利要求1所述的页岩储层的传质参数的确定方法,其特征在于,所述基于基质压力控制模型、渗透率应力敏感的函数关系和分形有效渗透率化简的函数关系,确定无因次压力模型,包括:
基于所述基质压力控制模型、所述渗透率应力敏感的函数关系和所述分形有效渗透率化简的函数关系,确定页岩基质压力的控制函数关系;
对所述页岩基质压力的控制函数关系进行无因次化处理,得到所述无因次压力模型。
4.根据权利要求3所述的页岩储层的传质参数的确定方法,其特征在于,所述基于所述基质压力控制模型、所述渗透率应力敏感的函数关系和所述分形有效渗透率化简的函数关系,确定页岩基质压力的控制函数关系,包括:
基于所述渗透率应力敏感的函数关系和所述分形有效渗透率化简的函数关系,确定基质综合渗透率的函数关系;
基于所述基质综合渗透率的函数关系和所述基质压力控制模型,确定所述页岩基质压力的控制函数关系;
其中,所述渗透率应力敏感的函数关系为:
所述分形有效渗透率化简的函数关系为:
所述基质综合渗透率的函数关系为:
所述基质压力控制模型为:
Pm|t=0=Pi,/>
所述页岩基质压力的控制函数关系为:
其中,
其中,k为渗透率;k0为绝对渗透率;km为非线性渗透率;ct为岩石综合压缩系数;为孔隙度;μ为流体粘度;Pm为基质压力;Pi为初始条件下基质压力;Pf为裂缝压力;rmax为所述孔隙的最大直径;Df为所述孔隙分形维数;DT为所述迂曲度分形维数;δ0为所述不动层厚度;a,b为所述常量系数;γm为基质的渗透率模量;Lc为裂缝与基质中心的距离;x为距离;t为时间。
5.根据权利要求3所述的页岩储层的传质参数的确定方法,其特征在于,所述对所述页岩基质压力的控制函数关系进行无因次化处理,得到无因次压力模型,包括:
获取无因次的第一函数关系;
基于所述无因次的第一函数关系,对所述页岩基质压力的控制函数关系进行无因次化处理,得到所述无因次压力模型;
其中,所述页岩基质压力的控制函数关系为:
所述无因次的第一函数关系为:
γmD=γm(Pi-Pf),/>
所述无因次压力模型为:
其中,α,β为非线性系数;
其中,
其中,k0为绝对渗透率;ct为岩石综合压缩系数;为孔隙度;μ为流体粘度;η为导压系数;Pm为基质压力;PmD为基质的无因次压力;Pi为初始条件下基质压力;Pf为裂缝压力;rmax为所述孔隙的最大直径;Df为所述孔隙分形维数;DT为所述迂曲度分形维数;δ0为所述不动层厚度;a,b为所述常量系数;bD为无因次常量系数;γm为基质的渗透率模量;γmD为基质的无因次渗透率模量;Lc为裂缝与基质中心的距离;t为时间;tD为无因次时间;x为距离;xD为无因次距离。
6.根据权利要求1所述的页岩储层的传质参数的确定方法,其特征在于,所述基于所述不动层厚度、所述常量系数、所述孔隙的最大直径、所述孔隙分形维数、所述迂曲度分形维数以及所述无因次压力模型,确定多个无因次基质压力,包括:
基于所述不动层厚度、所述常量系数、所述孔隙的最大直径、所述孔隙分形维数、所述迂曲度分形维数以及所述无因次压力模型,确定无因次压力的函数关系;
对所述无因次压力的函数关系进行差分,确定无因次压力的非线性方程组;
基于所述无因次压力的非线性方程组,确定多个无因次基质压力。
7.根据权利要求6所述的页岩储层的传质参数的确定方法,其特征在于,所述基于所述无因次压力的非线性方程组,确定多个无因次基质压力,包括:
将所述无因次压力的非线性方程组转换为矩阵;
对所述矩阵进行牛顿迭代法求解,得到所述多个无因次基质压力;
其中,无因次压力的非线性方程组的代表方程为:
其中,
所述矩阵为:
其中,i=2,…,N-1,j=1,2,3,…;
其中,ai,bi,ci,di为方程组系数;为无因次基质压力;/>为非线性系数;ΔxD为空间步长;ΔtD为时间步长。
8.一种页岩储层的传质参数的确定装置,其特征在于,所述装置包括:
第一确定模块,用于基于待研究岩心的饱和岩心离心实验的实验数据,确定所述岩心的不动层厚度和常量系数,以及,基于所述岩心在预设压力下的压汞实验的实验数据,确定所述岩心的孔隙的最大直径、孔隙分形维数和迂曲度分形维数;
第二确定模块,用于基于基质压力控制模型、渗透率应力敏感的函数关系和分形有效渗透率化简的函数关系,确定无因次压力模型;
第三确定模块,用于基于所述不动层厚度、所述常量系数、所述孔隙的最大直径、所述孔隙分形维数、所述迂曲度分形维数以及所述无因次压力模型,确定多个无因次基质压力;
第四确定模块,用于基于所述多个无因次基质压力,确定第一平均压力;
获取单元,用于获取无因次的第二函数关系;
处理单元,用于基于所述无因次的第二函数关系,对裂缝压力的函数关系进行无因次化处理,得到无因次裂缝压力的函数关系;
第六确定单元,用于基于所述无因次裂缝压力的函数关系、基质平均压力的第一函数关系,且对所述基质平均压力的函数关系进行杜哈梅积分,得到所述基质平均压力的第二函数关系;
其中,所述无因次的第二函数关系为:
γmD=γm(Pi-P);
所述裂缝压力的函数关系为:
Pf=P+(pi-P)e-αt
所述无因次裂缝压力的函数关系:
所述基质平均压力的第一函数关系为:
所述基质平均压力的第二函数关系为:
其中,κ为无因次递减系数,κ=Lc 2α/η;
其中,Pf为裂缝压力;PfD为无因次裂缝压力;P为最终稳定后的裂缝压力;PmD为基质的无因次压力;为基质的第一平均压力;/>为基质的第二平均压力;γm为基质的渗透率模量;γmD为基质的无因次渗透率模量;Lc为裂缝与基质中心的距离;t为时间;tD为无因次时间;x为距离;xD为无因次距离;Pi为初始条件下基质压力;α为递减系数;τ为杜哈梅系数;η为导压系数;
第六确定模块,用于响应于所述岩心的裂缝压力为固定值,基于所述第一平均压力以及传质参数的函数关系,确定第一传质参数,所述传质参数包括形状因子,所述形状因子为单位体积下流体运移的横截面积与特征流动距离的比,是一个与多个几何因素有关的参数,所述第一传质参数为裂缝压力为固定值时的一维无因次传质参数;
第七确定模块,用于响应于所述岩心的裂缝压力为变量,基于所述第一平均压力以及所述基质平均压力的第二函数关系,确定第二平均压力,基于所述第二平均压力以及所述传质参数的函数关系,确定第二传质参数,所述第二传质参数为裂缝压力为变量时的一维无因次传质参数。
9.一种终端,其特征在于,所述终端包括处理器和存储器,所述存储器中存储有至少一条程序代码,所述至少一条程序代码由所述处理器加载并执行,以实现如权利要求1-7任一项所述的页岩储层的传质参数的确定方法。
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