(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 20221076193 3.7 (22)申请日 2022.06.30 (71)申请人 河南理工大 学 地址 454003 河南省焦作市世纪路20 01号 (72)发明人 金毅　刘丹丹　宋慧波　 (74)专利代理 机构 北京众合诚成知识产权代理 有限公司 1 1246 专利代理师 刘妮 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06F 17/18(2006.01) (54)发明名称 一种储层分形孔隙结构复杂组构模式表征 方法 (57)摘要 本发明公开一种储层分形孔隙结构复杂组 构模式表征方法， 包括以下步骤： 对表征体元空 间进行非结构化剖分并得到子空间， 设置表征体 元空间中复杂元素的原始尺寸并作 曲度处理得 到一级孔隙空间， 随机选择子空间作为分形相并 构建二级孔隙空间以及重复迭代构建多孔介质 模型并进行类型表征； 本发明对储层复杂组构 模 式进行细化和扩充， 厘清构建原始缩放体的孔 隙、 孔喉、 倒角缓冲圆、 连通程度等要素以及定义 分形行为的缩放间隙度、 缩放覆盖率等要素的复 杂性归属及其对多孔介质类型及尺度不变类型 的控制机制， 使得依据储层特性， 即可选定最接 近真实孔隙结构特征的多孔介质模 型类型， 以实 现对自然储层的精细表征和对任意复杂多孔介 质的统一描述。 权利要求书2页 说明书6页 附图2页 CN 115114787 A 2022.09.27 CN 115114787 A 1.一种储层分形孔隙结构复杂组构模式表征 方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 步骤一： 先构建尺寸为lxmax×lymax的表征体元R0， 在表征体元空间中生成一组数量为N0 的离散点， 再依据泰 森多边形法对空间进行非结构化剖分， 得到N0个子空间； 步骤二： 先设置子空间孔隙a0和孔喉b0的取值， 将孔隙和孔喉分别放置在子空间各多边 形的节点处和多边形边界线上， 再分别以各相邻的孔隙和 孔喉作为始点和结点， 生成缓冲 半径从a0/2到b0/2的连续变距缓冲区， 接着设置连通性参数Nc、 Rc的取值， 同时设置倒角缓 冲圆t0取值， 然后对子空间各多边形的倒角处和喉道断开点作曲度处理， 得到一级孔隙空 间； 步骤三： 设定Py/Px取值生成新的R1空间， 随机选 择F个子空间作为 分形相， 且F≤N0， 其余 作为固相或孔隙相， 确定xp、 xs、 xf， 在R1空间中根据自相似或自仿射分形模型的缩放间隙度 计算公式确定R1空间的缩放间隙度P或Py， 并确定缩放覆盖率的期望值CF； 步骤四： 在F个分形相中分别随机生成N0xy个离散点进行空间剖分， 构建二级孔隙空间， 并在新的二级孔隙空间中选择 F＝F×CF个分形相， 得到新 一级的孔隙相和固相； 步骤五： 重复迭代步骤四， 得到最后一级孔隙空间Ri， 将最后生成的Ri拉伸或压缩至原 始尺寸lxmax×lymax， 得到最终的PTSNCF多孔介质模型， 对PTSNCF多孔介质模型进行有效性验 证， 并对模型类型进行表征以适配不同类型储层。 2.根据权利要求1所述的一种 储层分形孔隙结构复杂组构模式表征方法， 其特征在于： 所述步骤二中， 所述a0、 b0和t0分别表示原始孔隙尺寸、 原始孔喉尺寸和倒角处原始缓冲曲 度， 所述连通性参数Nc和Rc分别表示断开喉道的数量以及喉链的断开尺寸与总尺寸的百分 比。 3.根据权利要求1所述的一种 储层分形孔隙结构复杂组构模式表征方法， 其特征在于： 所述步骤三中， 设置R1空间的尺寸时， 令lymax＝(Py/Px)lymax， 其中Px和Py分别表示x方向和y 方向上的缩放间隙度。 4.根据权利要求3所述的一种 储层分形孔隙结构复杂组构模式表征方法， 其特征在于： 在新的R1空间内， 当Py/Px＝1时， 构 建结果为自相似模型， 当Py/Px≠1时， 构建结果为自仿射 模型。 5.根据权利要求1所述的一种 储层分形孔隙结构复杂组构模式表征方法， 其特征在于： 所述步骤三中， xp表示孔隙相面积比， xs表示固相面积比， xf表示分形相面积比。 6.根据权利要求1所述的一种 储层分形孔隙结构复杂组构模式表征方法， 其特征在于： 所述步骤三中， 所述自相似分形模型的缩放间隙度的计算公式， 为P＝[N0/(1‑xp)]1/2， 自仿 射分形模型的缩放间隙度的计算公式为Py＝[N0/(1‑xp)]1/2， 式中N0为缩放体中初始区域的 数量。 7.根据权利要求1所述的一种 储层分形孔隙结构复杂组构模式表征方法， 其特征在于： 所述步骤三中， 缩放覆盖率的期望值满足CF＝xf×Px×Py。 8.根据权利要求1所述的一种 储层分形孔隙结构复杂组构模式表征方法， 其特征在于： 所述步骤四中， 构建二级孔隙空间的具体步骤为： 先在选中的F个分形相 中分别随机生成 N0xy＝(1‑xp)Px×Py个离散点进行空间剖分， 并令a0＝a0/P(或a0＝a0/Px)、 b0＝b0/P(或b0＝ b0/Px)、 t0＝t0/P(或t0＝t0/Px)， 再重复步骤二， 构建得到二级孔隙空间。 9.根据权利要求1所述的一种 储层分形孔隙结构复杂组构模式表征方法， 其特征在于：权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115114787 A 2所述步骤五中， 进行有效性验证的具体步骤为： 计算基于不同参数及组构模式所构建的分 形多孔介质模型的理论孔隙分形维数和孔隙度， 同时通过盒维数法和统计方法计算 实际分 形维数和孔隙度， 通过对比理论值与 实际值之间的关系， 验证广义PTSNCF多孔介质模型的 有效性。 10.根据权利要求1所述的一种储层分形孔隙结构复杂组构模式表征方法， 其特征在 于： 所述步骤五中， 对模型类型 的表征包括对原始复杂性控制下 的多孔介质类型 的表征和 行为复杂性控制下的模型尺度不变 类型的表征。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115114787 A 3