VirtualFlow | 复杂数字岩心仿真

1年前浏览2024

大多数油田地质条件复杂，地层的渗流特性存在较大差别。对于地层渗流特性的研究，通常采用岩石物理实验方法，可以真实的反应地层渗流特性，但实验周期长。随着高分辨率CT 成像技术的发展和计算机计算能力的提升，通过数字岩心技术进行油气藏储层岩心孔隙结构表征与微观渗流模拟成为近年来的热门研究方向之一。

油气藏储层是复杂孔隙结构的多孔介质，孔隙大小分布在不同尺度上，具有多尺度特征，常规的数字岩心模拟难以深入认识复杂多孔介质中流体流动的规律。

在三维 CT 扫描构建真实数字岩心的基础上，通用流体仿真软件VirtualFlow可以与图像处理工具耦合获得高质量STL文件，通过浸入表面网格技术（IST）对复杂孔隙结构进行网格剖分，采用多样化的模型组合可以预测EOR中的n相流动(蒸汽、水、二氧化碳、聚合物等)以及岩石孔隙的渗透率。

VirtualFlow 复杂数字岩心仿真

从孔隙尺度到整体尺度

油田勘探开发过程中，为了准确评价生产能力，研究地层的渗流特性尤为重要。其中，绝对渗透率决定了产液量，相对渗透率反映了产液性质，流体分布表征了地层开发阶段含油性。油藏规模(整体流动)油藏流动动态模拟是决定是否投资大型开采项目的重要依据。

VirtualFlow软件界面追踪方法可精准捕捉油-水界面（界面流模型考虑了毛细力和浸润效应）

在三维 CT 扫描构建真实数字岩心的基础上，使用浸没表面技术数字化岩石孔隙

VirtualFlow软件进行 DNS 模拟

VirtualFlow可预测流动模拟的参数，包括：孔隙度、相对渗透率、润湿性、毛管压力、含水饱和度

VirtualFlow可回到储层尺度可进行模拟

s5砂岩：两相流模拟

基于CT断层扫描技术与图像处理方法，创建闭合的STL文件，得到精确（无阶梯状近似）的几何模型，如下：

CT设备获得的孔隙网络,（1.384 mm 体素）

闭合表面

砂岩STL文件导入VirtualFlow软件后，采用IST网格技术自动生成网格，计算流动条件如下：

砂岩，孔隙尺度~10微米

油气两相渗流，毛细数 = 0.001

网格大小：30μm

网格数：128³

入口流速 = 1 m/s

密度 = 1000 kg/m3

粘度 = 1 cP

VirtualFlow软件得到的砂岩压力场

油浸贝雷砂岩：单相流模拟

基于CT断层扫描技术与图像处理方法，通用流体仿真软件VirtualFlow可以与图像处理工具耦合获得高质量STL文件，通过浸入表面网格技术（IST）对复杂孔隙结构进行网格剖分。

砂岩孔隙的高质量STL文件

采用VirtualFlow软件得到油浸贝雷砂岩单相流模拟结果：

VirtualFlow计算得到的速度及压力云图

整体流动模拟

基于通用流体仿真软件VirtualFlow混合流模型及原油/非牛顿流体模型，可以模拟水平井中注入聚合物的流动过程。

水平井中注入聚合物

t=43.2s 时的速度及混合物粘度

来源：多相流在线

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首次发布时间：2023-06-23