外来颗粒损害油气层建模方法、损害程度时空演化4D定量与智能诊断方法及其系统与流程

技术特征：
1.一种外来固相颗粒损害储层的建模方法，其特征在于，所述建模方法包括：确定储层中的含有流动颗粒的流体的速度，其中所述储层位于待诊断井的预设区域内；基于所述流体的对流参数与扩散参数，建立所述流体与所述储层中的岩石上的沉积颗粒之间的质量平衡方程；基于所述流体的对流参数与扩散参数，建立所述沉积颗粒的体积浓度与所述流体的体积浓度之间的连接条件方程；以及根据所述流动颗粒的质量分数与所述流动颗粒的体积浓度之间的关系、所述流体的速度、所述质量平衡方程及所述连接条件方程，确定所述颗粒损害储层的时空演化模拟方程，其中所述时空演化模拟方程用于模拟由外来固相颗粒引起的储层损害特征的四维时空演化过程。2.根据权利要求1所述的外来固相颗粒损害储层的建模方法，其特征在于，所述确定储层中的含有流动颗粒的流体的速度包括：建立所述流体进入所述储层的压力传导方程；以及根据所述压力传导方程及达西公式，确定所述流体的速度。3.根据权利要求1所述的外来固相颗粒损害储层的建模方法，其特征在于，所述建立所述流体与所述储层上的沉积颗粒之间的质量平衡方程包括：基于所述流体的对流参数与扩散参数，建立下式表示的所述质量平衡方程，其中，ρ为所述流体的密度；φ为所述储层的孔隙度；为所述流动颗粒的质量分数；u为达西表观速度；为扩散流量，其中ρ
l
为所述流体的密度，为扩散系数，α为垂直扩散率，为所述流体的速度；为所述流体的速度；为单位时间内的所述沉积颗粒的累积质量；t为时间。4.根据权利要求1所述的外来固相颗粒损害储层的建模方法，其特征在于，所述建立所述沉积颗粒的体积浓度与所述流体的体积浓度之间的连接条件方程包括：基于所述流体的对流参数与扩散参数，建立下式表示的所述连接条件方程，其中，ρ
p
为颗粒密度；为所述沉积颗粒的体积浓度；其中k0为原始滤失系数，g1(c
d
)为与c
d
相关的幂律指数函数；以及f1(t)为与温度相关的指数函数。5.根据权利要求1所述的外来固相颗粒损害储层的建模方法，其特征在于，所述流动颗粒的质量分数与所述流动颗粒的体积浓度之间的关系为其中，ρ
p
为所述
沉积颗粒的密度；ρ
l
为所述流体的密度；为所述流动颗粒的体积浓度。6.根据权利要求1所述的外来固相颗粒损害储层的建模方法，其特征在于，所述确定所述颗粒损害储层的时空演化模拟方程包括：根据所述流动颗粒的质量分数与所述流动颗粒的体积浓度之间的关系、所述流体的速度及所述质量平衡方程，确定由下式表示的所述颗粒损害储层的时空演化模拟方程：以及其中，为所述流动颗粒的体积浓度；为所述流体的速度；τ为所述储层的迂曲度；ρ
p
为所述沉积颗粒的密度；ρ
l
为所述流体的密度；为所述流体的密度；所述储层的滤失系数的初始值，为所述沉积颗粒的体积浓度，c
dmax
为所述沉积颗粒的最大体积浓度，m
k
为第一经验值；α为垂直扩散率；以及φ为所述储层的孔隙度。7.一种确定储层损害程度的方法，其特征在于，所述方法包括：基于根据权利要求1
‑
6中任一项权利要求所述的外来固相颗粒损害储层的建模方法建立的时空演化模拟方程，确定所述沉积颗粒的体积浓度；以及基于所述沉积颗粒的体积浓度，确定表征待诊断井的预设区域内的储层的损害程度的特征参数。8.根据权利要求7所述的确定储层损害程度的方法，其特征在于，所述特征参数为所述储层的渗透率和/或所述储层的滤失系数，相应地，所述确定表征待诊断井的预设区域内的储层的损害程度的特征参数包括：基于所述沉积颗粒的体积浓度及公式确定所述储层的渗透率和/或基于所述沉积颗粒的体积浓度及公式确定所述储层的滤失系数其中，φ0为孔隙度的初始值；c
dmax
为所述沉积颗粒的最大体积浓度；m
k
与m
k
分别为第一经验值与第二经验值；为所述储层的渗透率的初始值；以及所述储层的滤失系数的初始值。9.根据权利要求7所述的确定储层损害程度的方法，其特征在于，所述特征参数为所述储层的表皮系数，相应地，所述确定表征待诊断井的预设区域内的储层的损害程度的特征参数包括：
基于所述沉积颗粒的体积浓度及公式确定所述储层的渗透率以及基于所述储层的渗透率及公式确定所述储层的表皮系数其中，为所述储层的渗透率的初始值，r
w
为所述待诊断井的井筒半径，以及r
sw
为所述储层的损害半径。10.一种外来固相颗粒损害储层的建模系统，其特征在于，所述建模系统包括：速度确定装置，用于确定储层中的含有流动颗粒的流体的速度，其中所述储层位于待诊断井的预设区域内；第一建立装置，用于建立所述流体与所述储层上的沉积颗粒之间的质量平衡方程；第二建立装置，用于建立所述沉积颗粒的体积浓度与所述流体的体积浓度之间的连接条件方程；以及模拟方程确定装置，用于根据所述流动颗粒的质量分数与所述流动颗粒的体积浓度之间的关系、所述流体的速度、所述质量平衡方程及所述连接条件方程，确定所述颗粒损害储层的时空演化模拟方程，其中所述时空演化模拟方程用于模拟由外来固相颗粒引起的储层损害特征的四维时空演化过程。11.一种确定储层损害程度的系统，其特征在于，所述系统包括：浓度确定装置，用于基于根据权利要求10所述的外来固相颗粒损害储层的建模系统建立的时空演化模拟方程，确定所述沉积颗粒的体积浓度；以及特征参数确定装置，用于基于所述沉积颗粒的体积浓度，确定表征待诊断井的预设区域内的储层的损害程度的特征参数。12.一种机器可读存储介质，其特征在于，所述机器可读存储介质上存储有指令，该指令用于使得机器执行上述权利要求1
‑
6中任一项所述的外来固相颗粒损害储层的建模方法和/或上述权利要求7
‑
9中任一项所述的确定储层损害程度的方法。

技术总结
本发明涉及油田勘探技术领域，公开一种外来固相颗粒损害储层的建模方法与系统以及确定储层损害程度的方法与系统。所述建模方法包括：确定储层中的含有流动颗粒的流体的速度；建立所述流体与所述储层上的沉积颗粒之间的质量平衡方程；建立所述沉积颗粒的体积浓度与所述流体的体积浓度之间的连接条件方程；以及根据所述流动颗粒的质量分数与所述流动颗粒的体积浓度之间的关系、所述流体的速度、所述质量平衡方程及所述连接条件方程，确定所述颗粒损害储层的时空演化模拟方程。本发明可定量模拟由外来固相颗粒引起的储层损害特征的四维时空演化过程，从而对未发生储层损害的井进行储层损害定量预测和损害规律时空推演。行储层损害定量预测和损害规律时空推演。行储层损害定量预测和损害规律时空推演。


技术研发人员：蒋官澄 朱鸿昊 李奕政 彭春耀 贺垠博 杨丽丽 董腾飞 骆小虎 罗绪武 梁兴 谭宾 冉启发 刘小波 全晓虎 崔凯潇 虞海法 邱爱民 谭天宇 贾东民
受保护的技术使用者：中国石油大学（北京）
技术研发日：2021.08.26
技术公布日：2021/11/28