Прогресс исследований методов моделирования цифровых кернов и тенденции развития

XIE KUN ,  

YUAN SHILIANG ,  

GAO MINGXUAN ,  

CAO BAO ,  

MEI JIE ,  

YAN DA ,  

XIE QIANG ,  

摘要

Технология цифровых кернов позволяет удовлетворять требования к характеристике коллекторов в сложных геологических условиях, создавая высокоточные модели пористой среды для цифровой поддержки многомасштабного моделирования фильтрации. В настоящее время широко применяется в нефтяной инженерии, механике горных пород, физике горных пород и других областях. Опираясь на существующие исследования, методы построения цифровых кернов делятся на методы физического моделирования, численные методы моделирования и гибридные методы моделирования. Физические методы моделирования используют методы визуализации, такие как КТ-сканирование или сканирующая электронная микроскопия с фокусированным ионным пучком (FIB-SEM) для непосредственного 3D-реконструирования; численные методы моделирования основаны на различных алгоритмах для создания эквивалентных моделей, что позволяет преодолевать ограничения разрешающей способности визуализации и размеров образцов, при этом численные методы можно дополнительно разделить на алгоритмы глобальной оптимизации, алгоритмы статистики выборочной информации, алгоритмы пространственной статистики, алгоритмы моделирования процессов образования пород и алгоритмы глубокого обучения; гибридные методы моделирования сочетают преимущества физических экспериментов и численного моделирования, через многоисточниковое слияние данных и сопряжение алгоритмов, преодолевая ограничения единичных методов, учитывая больше информации о коллекторах и геологических ограничениях. Также подробно изложены принципы построения различных методов, текущее состояние исследований, направления развития, обобщены особенности методов и предложены решения для их ограничений. В практическом применении следует выбирать соответствующий метод моделирования в зависимости от типа коллектора, целевого масштаба и исследовательских приоритетов, чтобы построить модель пористой среды, соответствующую характеристикам коллектора. С развитием компьютерных технологий методы моделирования цифровых кернов будут стремиться к многоисточниковому слиянию данных, многоуровневому построению моделей и многоуровневому представлению механизмов.

关键词

цифровые керны;физика горных пород;методы моделирования;текущее состояние исследований;тенденции развития

阅读全文