Die Speicherräume für Hohlräume, Risse und Matrixporen im Karbonatgestein mit Höhlen und Rissen als Hauptverteilung sind der Hauptspeicherraum und Durchflussweg für Erdöl und Erdgas. Aufgrund der starken Heterogenität ist das Strömungsverhalten des Karbonatgesteins mit Hohl- und Rissen äußerst komplex und zeigt gleichzeitig freie Strömung in Hohlräumen und eindringende Strömung in Rissen. In der Regel müssen physikalische Laborsimulationen durchgeführt werden, um die Verteilung des Flusses im Speichergestein und spezielle Strömungsphänomene aufzudecken. Die derzeitigen physikalischen Modellversuche mit Hohlräumen können die Anforderungen an hohe Druck- und Sichtbarkeitsbeständigkeit nicht gleichzeitig erfüllen, was die Untersuchung der Strömungsmechanismen im Gestein unterirdisch einschränkt. Um die Strömungseigenschaften im Spalten- und Hohlraumgestein genau zu charakterisieren und die Kosten für Experimente zu senken, wird die Durchführbarkeit von Simulationsmodellversuchen im Spalten- und Hohlraumgestein zur Strömung von Flüssigkeiten erforscht. Durch die Simulation und Analyse der Strömungseigenschaften im Bereich freier Strömung und eindringender Strömung im physikalischen Modell spaltartiger Strömung bei Temperatur- und Druckbedingungen des Gesteins wurde festgestellt, dass die Flüssigkeitsströmung im Modell bei niedrigen Reynolds-Zahlen hauptsächlich eine Stokes-Strömung ist. Auf dieser Grundlage wurde das traditionelle freie Strömungsgesetz vereinfacht und die einheitliche Impulsgleichung zur Modellierung von freier Strömung und eindringender Strömung unter Berücksichtigung der viskosen Widerstandskoeffizienten in die Navier-Stokes-Gleichung eingeführt, um die Mehrphasenströmungseigenschaften im eindringenden Bereich zu charakterisieren und die Integration der verschiedenen Strömungsregime im Spaltenmodell zu realisieren. Die Strömungssimulation mit dem 3D-Spaltenmodell zeigte, dass das einheitliche Strömungsmodell zuverlässig ist. Die Simulationsergebnisse zeigten, dass das laminare Modell auf der Basis der Stokes-Gleichung für typische physikalische Modellströmungsexperimente in Spalten Darcy-NS-Koppelmodell mit hoher Genauigkeit simulieren kann und eine gute Zuverlässigkeit aufweist. Gleichzeitig ist es effektiv zur Verbesserung der Recheneffizienz von Simulationen und bietet eine neue Methode zur Untersuchung der Strömungsmechanismen in Spaltenlagern.

Hohlräumen in Öllagerstätten; 3D-Druck; Simulation und Modellversuch; Navier-Stokes-Gleichung; Darcy-Gleichung