(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 202210634469.5 (22)申请日 2022.06.07 (71)申请人 中国石油大 学 （华东） 地址 257061 山东省东营市东营区北一路 739号 (72)发明人 齐宁　苏徐航　章泽辉　路依鑫　 马世鑫　刘建峰　周福建　 (74)专利代理 机构 济南金迪知识产权代理有限 公司 37219 专利代理师 王楠 (51)Int.Cl. G16C 20/10(2019.01) G06F 30/20(2020.01) G06F 17/12(2006.01) G06F 17/13(2006.01)G06F 111/10(2020.01) (54)发明名称 一种双矿物组分碳酸盐岩储层酸化数值模 拟方法 (57)摘要 本发明涉及一种双矿物组分碳酸盐岩储层 酸化数值模拟方法， 属于油气田储层改造数值模 拟领域， 包括以下步骤： （1） 简化储层岩石中矿物 分布， 将该单元内的孔隙体积按初始矿物含量划 分为对应矿物的等效孔隙体积， 求各矿物等效孔 隙度； （2） 建立双矿物组分碳酸盐岩储层酸化双 尺度连续介质模型； （3） 建立几何模型， 并利用 Delaunay法对其划分三角形网格， 在几何模型上 设置初始和边界条件； （4） 获取储层及酸液参数， 输入模型， 通过有限元方法联合求解偏微分方程 组， 获得酸化数值模拟结果。 本方法考虑了碳酸 盐岩矿物组成的复杂性， 实现了不同矿物组分碳 酸盐岩酸化数值模型的统一， 对碳酸盐岩储层酸 化施工设计及优化具有重大意 义。 权利要求书5页 说明书11页 附图10页 CN 114724641 A 2022.07.08 CN 114724641 A 1.一种双矿物组分碳 酸盐岩储层酸 化数值模拟方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： （1）简 化 储 层 岩 石 中 的 矿 物 分 布 ， 设 定 储 层 只 含 有 白 云 石 和 方 解 石 ， ， 为白云石的体积分数； 为方解石的体积分数； 取碳酸盐 岩局部孔隙分析， 则单个单元内的孔隙度 为孔隙体积 与基质体积 的比值； 依据矿物 组分含量， 将该单元内的孔隙体积按初始矿物含量划分为对应矿物的等效孔隙体积， 求各 矿物对应的等效孔隙度： （1） （2） 式中， 、 分别为白云石和方解石等效孔隙度； 、 分别为某单元 内白云石和方解石的体积， ； 、 为某单元内白云石和方解石的等效孔隙 体积， ； 上述等效孔隙度和真实孔隙度之间满足以下关系： （3） 白云石和方解石占岩石表面体积的体积分数分别为： （4） （5） 式中， 、 分别为当前的白云石和方解石占岩石表面体积的体积分数， 对 于同一碳酸盐岩， ； 、 分别为白云石和方解石占 岩石表面体积的体积分数的初始值； 、 分别为白云石和方解石等效孔隙度的 初始值； 白云石和方解石的体积分数分别为： （6）权　利　要　求　书 1/5 页 2 CN 114724641 A 2（7） 式中， 、 分别为当前的白云石和方解石的体积分数， 对于同一碳酸盐岩， ； 设定矿物分布为均匀分布， 其平均值不变， 每个矿物组分的等效孔隙度的初始值和平 均孔隙度的初始值分别为： （8） （9） （10） 式中， 、 、 均为满足均匀分布的随机分布函数， 平均值均为1， 其中， 和其他分布函数之间没有直接的数学关系； 是平均 初始孔隙度； 均匀分布函数 、 的关系为： （11） （2） 依据矿物和孔隙设定， 建立双矿物 组分碳酸盐岩储层酸化双尺度 连续介质模型， 包 括孔隙尺度模型和达西尺度模型； 孔隙尺度模型解释了渗透率、 孔隙半径及比表面积和孔 隙度之间的关系， 达西尺度模型包括流动方程， 连续性方程， 对流 ‑扩散‑反应方程， 白云石 等效孔隙度变化方程和方解石等效孔隙度变化方程； （3） 建立长L， 宽为W的二维几何模型， 并利用Delaunay法对其划 分三角形网格， 在几何 模型上设置初始及边界条件； （4） 根据油田现场资料， 获取储层属性参数及酸液参数， 并将其输入模型， 通过有限元 方法联合求解偏微分方程组， 最终获得酸化数值模拟结果， 包括压力 分布， 酸液浓度分布， 孔隙度分布和矿物分布。 2.根据权利要求1所述的双矿物组分碳酸盐岩储层酸化数值模拟方法， 其特征在于， 步 骤 （2） 中， 孔隙尺度模型解释了渗透率、 孔隙半径及比表面积和孔隙度之间的关系： （12）权　利　要　求　书 2/5 页 3 CN 114724641 A 3