结合颗粒运移影响的储层开发参数确定方法及装置与流程

1.本说明书涉及油气田开发技术领域，特别涉及一种结合颗粒运移影响的储层开发参数确定方法及装置。


背景技术：

2.自然界和工程实际中，颗粒在多种作用力情况下于多孔介质内运移的现象广泛存在，例如：土壤中土颗粒的运移、血液中各种血细胞的运移、煤层裂隙系统中煤粉的运移以及水力压裂支撑剂的运移等。
3.在煤层气开发过程中，煤粉在裂隙或者孔隙中运移，可能导致渗透力下降。这是因为煤粉运移凝结在一起，容易造成滞流，导致渗透力下降，而渗透力下降可能会影响煤层气的开发效率。
4.针对上述问题，目前尚未提出有效的解决方案。


技术实现要素：

5.本说明书实施例提供了一种结合颗粒运移影响的储层开发参数确定方法及装置，以提高储层的开发效率。
6.本说明书实施例提供了一种结合颗粒运移影响的储层开发参数确定方法，包括：获取目标储层的颗粒属性数据；将所述目标储层的颗粒属性数据输入目标模型中，得到所述目标储层中的颗粒运移数据，其中，所述目标模型用于模拟颗粒在复杂多孔介质内的运移；基于所述颗粒运移数据，确定所述目标储层的开发参数。
7.本说明书实施例还提供了一种结合颗粒运移影响的储层开发参数确定装置，包括：获取模块，用于获取目标储层的颗粒属性数据；输入模块，用于将所述目标储层的颗粒属性数据输入目标模型中，得到所述目标储层中的颗粒运移数据，其中，所述目标模型用于模拟颗粒在复杂多孔介质内的运移；确定模块，用于基于所述颗粒运移数据，确定所述目标储层的开发参数。
8.本说明书实施例还提供一种计算机设备，包括处理器以及用于存储处理器可执行指令的存储器，所述处理器执行所述指令时实现上述任意实施例中所述的结合颗粒运移影响的储层开发参数确定方法的步骤。
9.本说明书实施例还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令，所述指令被执行时实现上述任意实施例中所述的结合颗粒运移影响的储层开发参数确定方法的步骤。
10.在本说明书实施例中，提供了一种结合颗粒运移影响的储层开发参数确定方法，通过获取目标储层的颗粒属性数据，利用目标模型基于颗粒属性数据进行颗粒运移模拟，得到目标储层的颗粒运移数据，之后可以基于颗粒运移数据确定目标储层的开发参数，以提高储层开发效率。
附图说明
11.此处所说明的附图用来提供对本说明书的进一步理解，构成本说明书的一部分，并不构成对本说明书的限定。在附图中：
12.图1示出了现有技术中的网格搜寻方法的示意图；
13.图2示出了颗粒运移边界的示意图；
14.图3示出了本说明书实施例中的最外层网格是否搜索的判据示意图；
15.图4示出了本说明书实施例中的各层网格搜索和辐射的示意图；
16.图5示出了采用本说明书实施例中的边界网格搜寻方法进行不同直径的颗粒的边界网格搜寻的结果示意图；
17.图6示出了本说明书实施例中的三维情况下进行边界网格逐层搜寻的示意图；
18.图7示出了本说明书实施例方法与传统方法的颗粒边界网格搜寻时间的对比图；
19.图8示出了本说明书实施例中颗粒与网格的位置关系图；
20.图9示出了本说明书实施例中具体的接触搜索算法框图；
21.图10示出了不规则边界的情况下颗粒与边界之间的位置关系示意图；
22.图11示出了本说明书实施例中二维情况下区域固体边界的处理的示意图；
23.图12示出了本说明书一实施例中结合颗粒运移影响的储层开发参数确定方法的流程图；
24.图13示出了本说明书一实施例中结合颗粒运移影响的储层开发参数确定装置的流程图；
25.图14示出了本说明书一实施例中计算机设备的示意图。
具体实施方式
26.下面将参考若干示例性实施方式来描述本说明书的原理和精神。应当理解，给出这些实施方式仅仅是为了使本领域技术人员能够更好地理解进而实现本说明书，而并非以任何方式限制本说明书的范围。相反，提供这些实施方式是为了使本说明书公开更加透彻和完整，并且能够将本公开的范围完整地传达给本领域的技术人员。
27.本领域的技术人员知道，本说明书的实施方式可以实现为一种系统、装置设备、方法或计算机程序产品。因此，本说明书公开可以具体实现为以下形式，即：完全的硬件、完全的软件(包括固件、驻留软件、微代码等)，或者硬件和软件结合的形式。
28.考虑到在煤层气等储层开发过程中，煤粉等颗粒在裂隙或者孔隙中运移可能导致渗透力下降，进而导致开发效率降低，需要研究颗粒在复杂多孔介质中的运移特性。本说明书基于格子玻尔兹曼法
‑
离散单元法(lattice boltzmann method
‑
discrete element method，lbm
‑
dem)方法进行颗粒运移模拟，流固之间的耦合采用基于反弹边界(bound
‑
back boundary，bb)的浸没移动边界条件(immersed moving boundary method
‑
imb)，因此下文将这种方法简称为：lbm
‑
imb
‑
dem方法。
29.一般来说，为了保证颗粒尺寸的分辨率，精确描述大型颗粒系统需要求解大量的控制方程，但是在早期，由于计算机计算能力有限，从工程应用的角度来说，双流体模型(tfm)被广泛应用，然而这种简化的方法不能够精确描述颗粒与流体以及颗粒与颗粒之间的相互作用，很多微观机理得不到呈现。随着计算机技术的发展，尽管在亚颗粒尺度甚至颗
粒尺度上描述颗粒系统仍然是一个巨大的挑战，一些数值方法表现出了良好的发展前景。
30.依据流场求解方法的不同，这些数值方法大体可以分为两类：传统的基于计算流体力学(computational fluid dynamics，cfd)的方法和lbm方法。基于cfd的流体
‑
颗粒系统数值模拟方法的基本原理是：使用有限差分法、有限体积法或有限元法求解navier
‑
stokes(纳维叶－斯托克斯)方程，利用基于牛顿第二定律的dem描述颗粒的运动。这类方法一般应用了局部平均方法，单个网格内可以容纳很多颗粒，网格的属性则通过局部平均值表示，而颗粒与流体之间的相互作用主要基于网格内空隙的体积分数去计算。总体来说，这类方法计算效率较高，但是流固间和颗粒间相互作用的细节仍然不能得到很好的描述。基于lbm的流固相互作用数值模拟方法主要是通过各种边界条件来实现的。对于静止和平直的刚性边界，使用最广泛的是bb条件。对于具有复杂几何形状的边界，例如：多孔介质、运动颗粒以及可变形边界，主要有三种边界条件：基于bb的方法、外推法和浸没边界方法(immersed boundary method，ibm)。对于流体
‑
颗粒系统，颗粒的运动则通过离散元方法来描述。
31.lbm
‑
ibm
‑
dem方法自提出伊始，得到了不断的改进和发展，目前已被广泛用于描述流体
‑
颗粒系统。在应用ibm实现流固耦合计算过程中，颗粒周围的网格可以被分为四类：流体网格、流体边界网格、固体边界网格和固体网格。其中，流体网格是完全没有被颗粒覆盖到的网格，流体边界网格是指网格有部分被覆盖到，但是网格中心没有被覆盖的网格，固体边界网格是指网格中心被覆盖但是有部分没被覆盖的网格，而固体网格则是全部被覆盖的网格。快速而准确地确定颗粒周围边界网格的属性，对计算颗粒附近网格的固相体积分数以及提升计算效率至关重要。
32.请参考图1，示出了现有技术中的网格搜寻方法的示意图。如图1左图所示，首先，确定一个搜索范围，遍历所有网格，计算网格中心距颗粒中心的距离，设颗粒半径为r，如果这个距离大于r 0.5，则认为网格为流体网格，如果介于r 0.5与r之间，则认为该网格为流体边界网格，如果介于r与r
‑
0.5之间，认为该网格为固体边界网格，如果小于r
‑
0.5，则认为该网格为固体网格。这个网格搜寻算法简便易懂，容易实现，因此被广泛采用。然而，这个方法存在两个主要缺陷：第一，每一个时间步均需遍历搜寻范围内的所有网格，并计算网格中心距颗粒中心的距离，这会耗费大量时间，尤其对于尺寸较大的颗粒和颗粒较多的情况，很大程度上降低了计算效率；第二，搜寻结果不准确，如图1右图所示，交叉线所示的网格应该是流体边界网格，但是却没有被识别出来，十字所示的网格应该为固体边界网格，但是却错误地识别成了固体网格。因此，需要一种准确快速的边界网格搜寻方法。
33.此外，在离散单元法中，每一个dem时间步下都要对颗粒的接触进行搜索，以便计算颗粒间的相互作用力，较为常用的搜索方法包括：verlet邻居目录法、连接单元法和连接线性列表法等。因为每一个dem时间步均需进行接触搜索，对于颗粒较多的系统，会极大地降低计算效率。请参考图2，示出了颗粒运移边界的示意图。现有技术中，利用lbm
‑
imb
‑
dem方法进行流体
‑
颗粒系统的直接数值模拟的案例多认为边界是平直边界，如图2左图所示。然而，大多数实际问题的边界是不规则的边界，如图2右图所示，尤其是多孔介质，边界非常复杂，描述颗粒在多孔介质内的运移具有很大挑战性。因此，需要一种处理方法来实现颗粒在复杂多孔介质内的运移。
34.基于以上问题，本说明书实施例基于lbm
‑
imb
‑
dem，提出了一种任意复杂多孔介质
内流体携颗粒运移的直接数值模拟方法，该方法包括高效准确的颗粒边界网格搜寻算法和颗粒接触搜寻算法以及区域边界固体网格的处理方法，可以准确地模拟目标储层中的颗粒运移，之后可以基于模拟的运移数据来确定储层开发参数，以提高储层开发效率。
35.首先，本说明实施例提供了一种适用于二维和三维情况的颗粒周围边界网格的搜寻方法，该方法仅通过对有限点进行是否被颗粒覆盖的判断，进而实现对颗粒边界网格和固体网格的快速和精准判断。尤其对于颗粒半径较大的情况，本方法能够极大地提升计算效率。
36.下面以二维情况为例对本方法进行阐述，本方法包括以下步骤：
37.步骤1，确定搜索范围以及区域线。搜索范围的上下限可以表示为：
[0038][0039][0040]
其中，x
i
为颗粒的中心坐标数据中第i维度上的坐标值，i为坐标系维度序号，对于二维目标模型，i＝1,2，对于三维目标模型，i＝1,2,3，n
imax
为搜索范围在第i维度上的坐标值上限，n
imin
为搜索范围在第i维度上的坐标值下限，r为颗粒的半径。上面的第二个公式对上限的处理旨在确保搜索范围是正方形。当然，在其他实施方式中，搜索范围也可以是长方形。
[0041]
请参考图3和图4，图3和图4中的大方框所包围的区域即为确定的搜索区域。图3中的虚线即为区域线，包括水平区域线和竖直区域线，主要作用是把搜索区域分成四部分：左上部分、右上部分、左下部分和右下部分。区域线是根据颗粒中心的位置确定的，取颗粒中心坐标的四舍五入值。以下搜索过程是以左上和右上部分为例进行介绍的，搜索由最上层网格开始至中间层网格(即颗粒中心坐标的四舍五入值对应的中间层网格)结束，左下和右下部分的搜索过程是一样的，只不过搜索是由最下层网格开始至中间层网格。
[0042]
步骤2，确定最外层网格是否需要搜索。请参考图3，示出了最外层网格是否搜索的判据示意图。如图3所示，五角星1的坐标是(round(x1),n
2max
‑
1)，其中round表示四舍五入。如果五角星1被颗粒覆盖，则需要对最外层网格进行搜索，否则的话则不需要。五角星2坐标为(round(x1),n
2min
1)。如果五角星2未被颗粒覆盖，即代表下方最外层网格不需要搜索。
[0043]
步骤3，确定部分网格中心是否被颗粒覆盖。请参考图4，示出了各层网格搜索和辐射的示意图。如图4所示，以左上部分为例，对于某一层网格，从距离竖直区域线最近的未搜寻过的网格开始，通过计算网格中心距颗粒中心的距离来判断其是否在颗粒内，如果该网格被颗粒覆盖，则继续判断该网格左侧网格是否在颗粒内，直到一个网格，其中心不在颗粒内，停止继续向左搜索，并将其定义为停止网格(如图4中标示为1、9、16的网格)。对右上区域也进行类似搜索，搜索由左向右进行。
[0044]
步骤4，确定部分网格的角点是否被颗粒覆盖。仍然以左上部分为例，从停止网格的右下角点开始(如图4中的点3、12、18)，判断角点是否在颗粒内，如果角点在颗粒内，则判断此角点左侧的角点是否在颗粒内，直到一个角点，其没有被颗粒覆盖，停止继续向左搜索，并将其定义为停止角点(如图4中的点5、13、18)，并定义其右侧角点为最远颗粒内角点(如图4中的点4和12)。对右上区域也进行搜索，搜索由左向右进行。
[0045]
步骤5，确定某一层的固体边界网格和流体边界网格。仍然以左上部分为例，基于
步骤3和步骤4的搜索结果，网格中心在颗粒内的网格可以确定为固体边界网格(如图4中的网格8和15)，这一层其余的网格，位于停止角点右侧的网格均可认为是流体边界网格。右上区域确定方法相同，只是流体边界网格位于右上区域停止角点的左侧。
[0046]
步骤6，向内层辐射确定固体网格。向内一层的网格中，水平坐标介于左右两个最远颗粒内角点之间的网格均可认为是固体网格，如图4中黑色填充网格所示。
[0047]
步骤7，搜寻下一层，直至搜索到颗粒中心的纵坐标所在的中间层。
[0048]
步骤8，对于左下和右下部分，按照类似于上述步骤3
‑
7的步骤进行搜索。
[0049]
请参考图5，示出了采用上述方法进行不同直径的颗粒的边界网格搜寻的结果示意图。如图5中的左图所示，逐层搜寻方法可以精准确定颗粒周围网格属性，这为本说明书实施例中的离散单元法中的接触搜索奠定了基础。相比于现有技术中传统的边界网格搜寻方法对搜寻范围内的所用网格进行判断，本实施例中的方法可以很大程度上提高计算效率，且识别精准性高。而且，本说明书实施例中的上述方法仅对颗粒边界附近的部分网格中心点和部分角点进行判断，最终即可确定所有边界网格的属性，在一定程度上节省了大量计算，而且颗粒尺寸越大，本发明所体现的优越性越明显。图5中的右图所示为一个直径为14.42的颗粒的搜寻结果，搜寻过程中一共需要计算109个点与颗粒中心的距离，进而判断是否被颗粒覆盖，而传统的方法则需要计算所有256个网格中心距颗粒中心的距离。
[0050]
进一步地，本说明书上述实施例中的逐层搜寻方法可以推广到三维情况。请参考图6，示出了三维情况下进行逐层搜寻的方法示意图。如图6中的左图和中图所示，颗粒中心首先沿z方向投影到目标层网格较近面上，这个面与球的交接面即为一个圆面，很容易可以获得这个圆的半径和中心坐标，然后这一层网格的搜寻即可简化为二维情况。当然与二维情况有所不同，不同指出如下所述：
[0051]
(1)在判断网格中心是否被颗粒覆盖时，网格中心坐标应是其三维坐标；
[0052]
(2)对应二维情况下的步骤5，在三维情况下，如果当前层的一个网格判定为固体边界网格，例如图6的中间图中被较浅色填充的网格，然后z方向上往下一层(是指往z方向上朝向颗粒中心的方向)对应位置的网格，如图6的右图中的较浅色网格，可以直接判定为固体边界网格；
[0053]
(3)对应二维情况下的步骤6，在三维情况下，如果当前网格中心的x坐标位于两个最远颗粒内角点之间，那么该网格在zy面靠近颗粒中心的对角方向上的邻居网格可以直接判定为固体网格。例如，图6中间图中p1和p2点分别为两个最远颗粒内角点，而被最浅色填充的网格的中心x坐标位于p1和p2之间，那么图6右图中的黑色填充网格即可直接认定为固体网格。
[0054]
为了验证本方法优越性，分别使用图1中的传统方法以及本说明书实施例中的方法这两种边界网格搜寻方法，针对不同的颗粒半径，进行了三维多颗粒沉降模拟。模拟中，流体介质为水，密度为1000kg
·
m
‑3，动力学粘度为1mpa
·
s，颗粒粒径设定为：3、6和10(格子单位)，颗粒密度为1500kg
·
m
‑3，颗粒总数量为41，一个lbm时间步内的dem亚循环步统一设定为21。
[0055]
请参考图7，示出了本说明书实施例方法与传统方法两种方法的颗粒边界网格搜寻时间的对比图。从图7可以看出，本方法可以应用到三维模拟中，尤其对于颗粒半径较大的情况，在提升计算效率方面具有极大的优势。
[0056]
下面介绍基于颗粒周围边界网格逐层搜寻结果的颗粒接触搜寻方法。在lbm方法中，整个流动区域被规则的正方体(或正方形)网格划分，且网格的尺寸一般比颗粒尺寸要小得多，这就为本方法提供了前提条件。可以认为，在某一个网格内，如果不止一个颗粒覆盖了此网格，那么这些颗粒之间就有存在接触的可能性。在逐层搜寻过程中，每一个网格被哪些颗粒覆盖都是被记录下来的，那么在搜寻某一个颗粒的接触时，只要找到其边界流体网格和边界固体网格中不止被一个颗粒覆盖的网格，并从这些网格中读取覆盖它的其他颗粒的信息，进而就可以判断当前颗粒与其他颗粒间是否存在接触。这种方法充分利用了逐层搜寻的结果，而不需要单独再采用dem接触搜寻算法进行颗粒的接触搜寻，计算量大大节省。
[0057]
请参考图8，示出了颗粒与网格的位置关系图。如图8所示，两颗粒边界的重叠网格(图中被交叉线标示的网格)即为目标搜寻网格，在逐层搜寻过程中，每一个颗粒的目标搜寻网格会被单独记录下来，在dem计算时，通过接触判断就可以找到接触。接触判断是指根据两个颗粒之间的距离和两个颗粒的半径来判断是否发生接触。搜索过程可以如下：1.遍历所有颗粒；2.遍历颗粒过程中，对于第i个颗粒，遍历其目标搜索网格；3.遍历目标搜索网格过程中，对于第j个网格，如果其对应的两个颗粒之间是否存在接触已经判断过，则继续判断第j 1个网格，否则判断两个颗粒是否存在接触；4.如果两个颗粒不存在接触，则记录两个颗粒已被判断过，继续判断第j 1个网格；5.如果两个颗粒存在接触，则记录两个颗粒已被判断过，将接触信息保存到接触链表中，继续判断第j 1个网格。请参考图9，示出了具体的接触搜索算法框图。在图9中，p为颗粒的数目，n为某一颗粒目标搜寻网格的数目。
[0058]
下面描述复杂多孔介质内颗粒运移的实现。当前lbm
‑
imb
‑
dem方法主要应用到具有平直规则边界的情况，对于具有任意形状的边界，尤其对于多孔介质这种边界几何形状极为复杂的情况，还未见有现有技术研究过。请参考图10，示出了不规则边界的情况下颗粒与边界之间的位置关系。如图10所示，在lbm框架内，区域边界是由格子表示的，如果颗粒为球形，则球形颗粒与区域边界的相互作用很难进行表征。一般来说，具有复杂边界的多孔介质内颗粒运移的实现主要有两个难点：1.如何计算颗粒和边界的相互作用；2.如何实现颗粒与边界接触的响应，即如何知道颗粒与边界接触了。下文对这两个问题的解决进行一一阐述。
[0059]
首先，对于颗粒和边界的相互作用，本说明书实施例的基本思路是：在计算颗粒和边界相互作用时，将区域边界固体网格形化为外接球(二维情况下为外接圆)，这样颗粒与边界的相互作用就转化为该颗粒和与其形成接触的边界形化球(圆)之间的相互作用，应用离散元接触模型即可获取每一个形化球(圆)对颗粒的作用(包括力和力矩作用)，最后将颗粒所受的来自边界形化球(圆)的作用综合起来即为边界对其的作用。其中，区域边界流体网格(fb)指的是其邻居网格至少有一个是区域边界固体网格(sb)，区域边界固体网格是指目标储层的孔壁等边界中的固体网格。
[0060]
为了方便说明，以二维情况为例。请参考图11，示出了二维情况下区域固体边界的处理。如图11所示，与颗粒p1形成接触的边界形化圆为sb1和sb2，与p2形成接触的边界形化圆为sb3，与p3形成接触的边界形化圆为sb11。
[0061]
其次，对于如何搜寻颗粒与边界形化球(圆)间的接触，如上所述，为了获取孔壁等边界对颗粒的作用，需要快速找全找准与颗粒形成接触的边界形化球(圆)。本说明书实施
例中的基本思路是：在进行颗粒运移模拟之前，通过遍历所有区域网格，建立区域边界流体网格的邻居网格中区域边界固体网格的数量和位置的数据库，这样当颗粒覆盖了某一个区域边界流体网格，当即判断颗粒与该区域边界流体网格对应的所有区域边界固体网格形化球(圆)之间是否存在接触关系。如果存在就可以计算相互作用了。以二维情况为例，如图11所示，p1颗粒覆盖了区域边界流体网格fb1和fb2，而fb1的下方网格为区域边界固体网格sb1，fb2的下方网格为区域边界固体网格sb2，于是就可以判断颗粒与边界形化圆sb1和sb2是否存在接触。
[0062]
上述实施例中的颗粒运移模拟方法，提供了一种高效准确的颗粒边界网格搜寻算法和颗粒接触搜寻算法，并且提出一种区域边界固体网格的处理方法，实现了任意复杂多孔介质内流体携颗粒运移的直接数值模拟，在进行储层开发时，可以获取目标储层的颗粒属性数据，进行颗粒运移模拟，得到颗粒运移模拟数据，进而可以基于颗粒运移模拟数据确定储层开发参数，从而提高储层开发效率。
[0063]
本技术实施例还提供了一种结合颗粒运移影响的储层开发参数确定方法。图12示出了本说明书一实施例中结合颗粒运移影响的储层开发参数确定方法的流程图。虽然本说明书提供了如下述实施例或附图所示的方法操作步骤或装置结构，但基于常规或者无需创造性的劳动在所述方法或装置中可以包括更多或者更少的操作步骤或模块单元。在逻辑性上不存在必要因果关系的步骤或结构中，这些步骤的执行顺序或装置的模块结构不限于本说明书实施例描述及附图所示的执行顺序或模块结构。所述的方法或模块结构的在实际中的装置或终端产品应用时，可以按照实施例或者附图所示的方法或模块结构连接进行顺序执行或者并行执行(例如并行处理器或者多线程处理的环境，甚至分布式处理环境)。
[0064]
具体地，如图12所示，本说明书一种实施例提供的结合颗粒运移影响的储层开发参数确定方法可以包括以下步骤：
[0065]
步骤s121，获取目标储层的颗粒属性数据。
[0066]
本实施例中的方法可以应用于计算机设备。计算机设备可以获取目标储层的颗粒属性数据。其中，目标储层可以是煤储层，也可以是页岩储层。颗粒属性数据可以包括颗粒的元素分析数据、组成分析数据、尺寸数据以及密度等各种物理属性数据。
[0067]
例如，煤粉在裂隙或者孔隙中运移，可能导致渗透力下降，不利于煤层气开发，因此需要对颗粒在复杂多孔介质内的运移机理和规律进行研究，了解各种开发参数对煤粉运移的影响，进而可以优化各种开发参数，以提高开发效率。煤粉运移凝结在一起，容易造成滞流，导致渗透力下降，可以通过降低流速，在压裂液中添加分散剂等方法来减少煤粉运移对煤层气开发。对于目标储层，可以对煤层进行元素分析、组成分析和尺寸分析等，得到各种参数，进行模拟。
[0068]
步骤s122，将所述目标储层的颗粒属性数据输入目标模型中，得到所述目标储层中的颗粒运移数据，其中，所述目标模型用于模拟颗粒在复杂多孔介质内的运移。
[0069]
步骤s123，基于所述颗粒运移数据，确定所述目标储层的开发参数。
[0070]
在获得目标储层的颗粒属性数据之后，可以将目标储层的属性数据输入目标模型中，得到目标储层中的颗粒运移数据。其中，目标模型可以用于模拟颗粒在复杂多空介质内的运移。在利用目标模型进行运移模拟时，可以改变开发参数，基于不同开发参数下的颗粒运移数据，分析不同开发参数下的目标储层开发效果，进而确定目标储层的开发参数。其
中，开发参数可以包括压裂液流速、压裂液中的分散剂的成分、密度和总量等各种参数。
[0071]
上述实施例中的方法，获取目标储层的颗粒属性数据，利用目标模型基于颗粒属性数据进行颗粒运移模拟，得到目标储层的颗粒运移数据，之后可以基于颗粒运移数据确定目标储层的开发参数，以提高开发效率。
[0072]
在本说明书一些实施例中，所述目标模型具体可以用于以下至少之一：确定所述目标储层中的多个颗粒中各颗粒周围的多个网格中各网格的网格类型；其中，所述网格类型包括：流体网格、流体边界网格、固体边界网格和固体网格；根据所述各颗粒周围的多个网格中各网格的网格类型，判别所述多个颗粒中的两个颗粒之间是否发生接触；识别所述目标储层中的孔壁的区域边界流体网格和区域边界固体网格；根据所述孔壁的区域边界流体网格和所述区域边界固体网格以及所述各颗粒周围的网格类型，判断所述多个颗粒中各颗粒与所述孔壁之间是否发生接触；在计算所述孔壁和与其发生接触的颗粒之间的相互作用时，将所述孔壁上的区域边界固体网格形化为外接球或者外接圆，以将所述孔壁和与其发生接触的颗粒之间的相互作用转化为颗粒和与其形成接触的外接球或者外接圆之间的相互作用。通过上述方式，可以利用目标模型确定颗粒边界的网格类型，基于颗粒周边的网格类型确定颗粒之间是否接触，基于孔壁的边界网格类型以及颗粒周边的网格类型确定颗粒与孔壁是否发生接触，以及在计算相互作用时将孔壁的区域边界固体网格形化为外接球或外接圆，可以更方便地计算二者之间的相互作用，可以为颗粒的运移模拟做好前期准备，使得颗粒的运移模拟更加准确。
[0073]
在本说明书一些实施例中，确定所述目标储层中的多个颗粒中各颗粒周围的多个网格中各网格的网格类型，可以包括：获取所述目标储层中的目标颗粒的半径和中心坐标数据；基于所述目标颗粒的半径和中心坐标数据，确定所述目标颗粒的目标搜索范围，其中，所述目标搜索范围包含所述目标颗粒；根据所述中心坐标数据，将所述目标搜索范围划分为多个部分；针对所述多个部分中各部分，从所述目标搜索范围的边缘向中心逐层确定多层网格中各层网格中各网格的网格类型。通过上述方式，可以高效准确地确定出颗粒的边界网格。
[0074]
在本说明书一些实施例中，基于所述目标颗粒的半径和中心坐标数据，确定所述目标颗粒的目标搜索范围，可以包括：按照以下公式确定所述目标搜索范围：
[0075][0076][0077]
其中，x
i
为所述中心坐标数据中第i维度上的坐标值，i为所述目标模型中的坐标系维度序号，对于二维目标模型，i＝1,2，对于三维目标模型，i＝1,2,3，n
imax
为所述目标搜索范围在第i维度上的坐标值上限，n
imin
为所述目标搜索范围在第i维度上的坐标值下限，r为所述目标颗粒的半径。
[0078]
在本说明书一些实施例中，基于所述目标颗粒的半径和中心坐标数据，确定所述目标颗粒的目标搜索范围，可以包括：基于所述目标颗粒的半径和中心坐标数据确定出所述目标颗粒的外接正方形，将包围所述外接正方形并且四条边的取值为整数的矩形确定目标搜索范围，将四舍五入后的四条直线围成的矩形确定为目标搜索范围。例如，颗粒的中心坐标为(3.2,4.5)，颗粒的半径为3，则颗粒的外接正方形的四条边的方程为x＝0.2，x＝
6.2，y＝1.5和y＝7.5。可以将目标搜索范围确定为x＝0、x＝7、y＝1、y＝8这四条直线包围的正方形。
[0079]
上述实施例中给出两种确定目标搜索范围的方法，本领域技术人员可以理解的是，还可以采用其他方法来确定目标搜索范围。
[0080]
在本说明书一些实施例中，所述目标模型为二维目标模型，相应的，根据所述中心坐标数据，将所述目标搜索范围划分为多个部分，可以包括：将所述中心坐标数据的各坐标值进行四舍五入，得到近似中心点坐标；利用水平区域线和竖直区域线将所述目标搜索范围划分为四个部分，其中，所述水平区域线和所述竖直区域线分别沿所述目标模型中的二维坐标系的两个坐标轴方向穿过所述近似中心点坐标。通过上述方式，可以将目标搜索范围划分为左上部分、左下部分、右上部分和右下部分四个部分。
[0081]
在本说明书一些实施例中，所述目标模型为二维目标模型，相应的，根据所述中心坐标数据，将所述目标搜索范围划分为多个部分，可以包括：将所述中心坐标数据的各坐标值进行取整，得到近似中心点坐标；利用水平区域线和竖直区域线将所述目标搜索范围划分为四个部分，其中，所述水平区域线和所述竖直区域线分别沿所述目标模型中的二维坐标系的两个坐标轴方向穿过所述近似中心点坐标。通过上述方式，可以将目标搜索范围划分为左上部分、左下部分、右上部分和右下部分四个部分。
[0082]
在本说明书一些实施例中，针对所述多个部分中各部分，从所述目标搜索范围的边缘向中心逐层确定多层网格中各层网格中各网格的网格类型，包括：确定所述目标搜索区域的最外层网格是否需要进行搜索，其中，所述最外层网格包括所述目标搜索区域在所述二维坐标系的两个坐标轴方向上的四个最外层网格；在确定无需对所述目标搜索区域的一最外层网格进行搜索的情况下，将该最外层网格中的各网格的网格类型确定为流体网格。
[0083]
在本说明书一些实施例中，针对所述多个部分中各部分，从所述目标搜索范围的边缘向中心逐层确定多层网格中各层网格中各网格的网格类型，还包括：针对所述四个部分中的左上部分中未确定网格类型的网格，对于距离所述水平区域线最远的一层网格，从距离所述竖直区域线最近的网格开始往左搜索，确定各网格的中心是否在所述目标颗粒内，得到左侧停止网格后停止向左搜索，从所述左侧停止网格开始向左搜索，确定各网格的右下角点是否在所述目标颗粒内，得到左侧停止角点后停止向左搜索，其中，所述左侧停止网格是指在往左搜索时第一个搜索到的中心不在所述目标颗粒内的网格，所述左侧停止角点是指在往左搜索时第一个搜索到的右下角点不在所述目标颗粒内的右下角点；针对所述四个部分中的右上部分中未确定网格类型的网格，对于距离所述水平区域线最远的一层网格，从距离所述竖直区域线最近的网格开始往右搜索，确定各网格的中心是否被所述目标颗粒覆盖，得到右侧停止网格停止向右搜索,从所述右侧停止网格开始向右搜索，确定各网格的左下角点是否被所述目标颗粒覆盖，得到右侧停止角点停止向右搜索，其中，所述右侧停止网格是指在往右搜索时第一个搜索到的中心不在所述目标颗粒内的网格，所述右侧停止角点是指在往右搜索时第一个搜索到的左下角点不在所述目标颗粒内的左下角点；将所述左侧停止角点左侧的网格以及所述右侧停止角点右侧的网格确定为流体网格，将中心在所述目标颗粒内的网格确定为固体边界网格，将位于左侧最远颗粒内角点和右侧最远颗粒内角点之间的网格确定为流体边界网格，将向内一层的介于所述左侧最远颗粒内角点和右
侧最远颗粒内角点之间的网格确定为固体网格，其中，所述左侧最远颗粒内角点为所述左侧停止角点右侧相邻的右下角点，所述右侧最远颗粒内角点为所述右侧停止角点左侧相邻的左下角点。通过上述方式，可以确定左上部分和右上部分的最外层的网格类型，通过逐层向内搜索，可以确定左上部分和右上部分所有的网格类型。
[0084]
上述实施例中以左上部分和右上部分为例进行说明，可以理解的是，对于右下部分和左下部分可以进行类似的搜索，不同之处仅在于逐层搜索的方向是自下而上。
[0085]
在本说明书一些实施例中，根据所述各颗粒周围的多个网格中各网格的网格类型，确定所述的多个颗粒中的两个颗粒之间是否发生接触，包括：确定第一颗粒的流体边界网格或固体边界网格与第二颗粒的流体边界网格或固体边界网格是否发生重合；在确定发生重合的情况下，计算所述第一颗粒与所述第二颗粒之间的距离；根据所述第一颗粒与所述第二颗粒之间的距离以及所述第一颗粒和所述第二颗粒的半径，确定所述第一颗粒与所述第二颗粒是否发生接触。由于前述搜索时记录了各个颗粒的边界网格的类型和对应的坐标，在判断是否发生接触时，可以将边界网格发生重合的颗粒确定为有可能发生接触的颗粒，之后根据可能发生接触的第一颗粒和第二颗粒之间的距离以及两者的半径来进行接触判断，该颗粒接触判断方法高效准确。
[0086]
在本说明书一些实施例中，根据所述孔壁的区域边界流体网格和所述区域边界固体网格以及所述各颗粒周围的网格类型，判断所述多个颗粒中各颗粒与所述孔壁之间是否发生接触，包括：确定所述孔壁的目标区域边界流体网格，其中，所述目标区域边界流体网格的至少一个邻居网格为区域边界固体网格；判断所述多个颗粒中各颗粒的流体边界网格或固体边界网格与所述孔壁的目标区域边界流体网格是否发生重合；在判断出发生重合的情况下，确定颗粒与对应的目标边界流体网格的邻居网格中的区域边界固体网格是否存在接触。
[0087]
具体的，在判断颗粒与孔壁等边界是否发生接触时，先建立孔壁的区域边界流体网格的数据库，数据库中记载区域边界流体网格邻居网格中区域边界固体网格的数量和位置。在颗粒覆盖了区域流体边界网格时，即可以判断颗粒与该区域流体边界网格对应的所有区域固体边界网格是否存在接触。在存在接触的情况下，即可计算相互作用。在计算相互作用时，可以将区域边界固体网格形化为外接球或者外接圆进行计算，从而将颗粒与孔壁边界之间的相互作用转化为颗粒和与其形成接触的边界固体网格形化的外接圆或外接球的作用综合起来。通过上述方式，可以判断颗粒与孔壁边界是否发生接触并计算两者之间的相互作用。
[0088]
基于同一发明构思，本说明书实施例中还提供了一种结合颗粒运移影响的储层开发参数确定装置，如下面的实施例所述。由于结合颗粒运移影响的储层开发参数确定装置解决问题的原理与结合颗粒运移影响的储层开发参数确定方法相似，因此结合颗粒运移影响的储层开发参数确定装置的实施可以参见结合颗粒运移影响的储层开发参数确定方法的实施，重复之处不再赘述。以下所使用的，术语“单元”或者“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。图13是本说明书实施例的结合颗粒运移影响的储层开发参数确定装置的一种结构框图，如图13所示，包括：获取模块131、输入模块132和确定模块133，下面对该结构进行说明。
[0089]
获取模块131用于获取目标储层的颗粒属性数据。
[0090]
输入模块132用于将所述目标储层的颗粒属性数据输入目标模型中，得到所述目标储层中的颗粒运移数据，其中，所述目标模型用于模拟颗粒在复杂多孔介质内的运移。
[0091]
确定模块133用于基于所述颗粒运移数据，确定所述目标储层的开发参数。
[0092]
本说明书实施方式还提供了一种计算机设备，具体可以参阅图14所示的基于本说明书实施例提供的结合颗粒运移影响的储层开发参数确定方法的计算机设备组成结构示意图，所述计算机设备具体可以包括输入设备141、处理器142、存储器143。其中，所述存储器143用于存储处理器可执行指令。所述处理器142执行所述指令时实现上述任意实施例中所述的结合颗粒运移影响的储层开发参数确定方法的步骤。
[0093]
在本实施方式中，所述输入设备具体可以是用户和计算机系统之间进行信息交换的主要装置之一。所述输入设备可以包括键盘、鼠标、摄像头、扫描仪、光笔、手写输入板、语音输入装置等；输入设备用于把原始数据和处理这些数的程序输入到计算机中。所述输入设备还可以获取接收其他模块、单元、设备传输过来的数据。所述处理器可以按任何适当的方式实现。例如，处理器可以采取例如微处理器或处理器以及存储可由该(微)处理器执行的计算机可读程序代码(例如软件或固件)的计算机可读介质、逻辑门、开关、专用集成电路(application specific integrated circuit，asic)、可编程逻辑控制器和嵌入微控制器的形式等等。所述存储器具体可以是现代信息技术中用于保存信息的记忆设备。所述存储器可以包括多个层次，在数字系统中，只要能保存二进制数据的都可以是存储器；在集成电路中，一个没有实物形式的具有存储功能的电路也叫存储器，如ram、fifo等；在系统中，具有实物形式的存储设备也叫存储器，如内存条、tf卡等。
[0094]
在本实施方式中，该计算机设备具体实现的功能和效果，可以与其它实施方式对照解释，在此不再赘述。
[0095]
本说明书实施方式中还提供了一种基于结合颗粒运移影响的储层开发参数确定方法的计算机存储介质，所述计算机存储介质存储有计算机程序指令，在所述计算机程序指令被执行时实现上述任意实施例中所述结合颗粒运移影响的储层开发参数确定方法的步骤。
[0096]
在本实施方式中，上述存储介质包括但不限于随机存取存储器(random access memory,ram)、只读存储器(read
‑
only memory,rom)、缓存(cache)、硬盘(hard disk drive,hdd)或者存储卡(memory card)。所述存储器可以用于存储计算机程序指令。网络通信单元可以是依照通信协议规定的标准设置的，用于进行网络连接通信的接口。
[0097]
在本实施方式中，该计算机存储介质存储的程序指令具体实现的功能和效果，可以与其它实施方式对照解释，在此不再赘述。
[0098]
显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本说明书实施例的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本说明书实施例不限制于任何特定的硬件和软件结合。
[0099]
应该理解，以上描述是为了进行图示说明而不是为了进行限制。通过阅读上述描述，在所提供的示例之外的许多实施方式和许多应用对本领域技术人员来说都将是显而易见的。因此，本说明书的范围不应该参照上述描述来确定，而是应该参照前述权利要求以及这些权利要求所拥有的等价物的全部范围来确定。
[0100]
以上所述仅为本说明书的优选实施例而已，并不用于限制本说明书，对于本领域的技术人员来说，本说明书实施例可以有各种更改和变化。凡在本说明书的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本说明书的保护范围之内。