恭喜中國石油大學(華東)劉樹陽獲國家專利權
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龍圖騰網恭喜中國石油大學(華東)申請的專利考慮熱致裂縫的油頁巖原位轉化熱流固化多場耦合方法獲國家發明授權專利權,本發明授權專利權由國家知識產權局授予,授權公告號為:CN119476129B 。
龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-04-18發布的發明授權授權公告中獲悉:該發明授權的專利申請號/專利號為:202510044937.7,技術領域涉及:G06F30/28;該發明授權考慮熱致裂縫的油頁巖原位轉化熱流固化多場耦合方法是由劉樹陽;譚祁智;劉峻嶸;孫寶江;孫文躍;劉榮江設計研發完成,并于2025-01-13向國家知識產權局提交的專利申請。
本考慮熱致裂縫的油頁巖原位轉化熱流固化多場耦合方法在說明書摘要公布了:本發明公開了考慮熱致裂縫的油頁巖原位轉化熱流固化多場耦合方法,涉及復雜油藏開發技術領域,包括:考慮裂縫與傳熱場、滲流場、應力場和化學反應場之間的耦合關系,建立熱流固化多場耦合模型;在初始時間步,構建轉化模型中的天然裂縫網絡;模擬熱流固化多場耦合模型,并在每個時間步檢測模型中各網格的應力關鍵數據;在每個時間步中,根據各網格的應力關鍵數據,識別生成熱致裂縫的巖石基質網格,并構建熱致裂縫網格;當一時間步生成新的熱致裂縫時,檢測新裂縫與已有裂縫的相交特征,并合并開啟方向一致且位置相鄰的裂縫;繼續進行下一個時間步的數值模擬,直至模擬結束。本發明在油頁巖原位轉化過程中的熱致裂縫預測方面具有廣泛應用價值。
本發明授權考慮熱致裂縫的油頁巖原位轉化熱流固化多場耦合方法在權利要求書中公布了:1.考慮熱致裂縫的油頁巖原位轉化熱流固化多場耦合方法,其特征在于,包括如下步驟:s1.考慮裂縫與傳熱場、滲流場、應力場和化學反應場之間的耦合關系,建立三維油頁巖原位轉化熱流固化多場耦合模型;s2.在初始時間步,基于嵌入式離散裂縫模型構建熱流固化多場耦合模型中的天然裂縫網絡;s3.模擬熱流固化多場耦合模型,并在每個時間步檢測模型中各網格的應力關鍵數據;s4.在每個時間步中,根據由步驟s3得到的各網格的應力關鍵數據,識別生成熱致裂縫的巖石基質網格,并基于嵌入式離散裂縫模型構建熱致裂縫網格;s5.當一時間步生成新的熱致裂縫時,檢測新裂縫與已有裂縫的相交特征,并合并開啟方向一致且位置相鄰的裂縫;繼續進行下一個時間步的數值模擬,直至模擬結束;步驟s1中,考慮裂縫與傳熱場、滲流場、應力場和化學反應場之間的耦合關系,耦合方法為:對于質量守恒方程: 式中,t為模擬時長,單位為s;Vf為流體孔隙體積,單位為m3;V為單個基質或裂縫網格塊的體積,單位為m3;ρj表示相j的密度,單位為kgm3,其中,j為w、o、g、s,分別表示水相、油相、氣相、固體相;Sj為j相的飽和度,無量綱;ΔMcj為當前網格與相鄰網格的組分c在j相中的質量分數之差,無量綱;Mcj是組分c在j相中的質量分數,無量綱;nm為與當前網格相鄰的基質網格數,nf為與當前網格相鄰的裂縫網格數;nr為化學反應總數;為流體孔隙體積,無量綱;s′kc和skc分別為組分c在第k個化學反應中作為產物和反應物的化學計量數,無量綱;rk為第k個化學反應的體積反應速率,單位為kgm3·s;qj為j相的源匯項,單位為m3s;λj為兩個相鄰的裂縫或基質網格塊之間j相的傳導系數;ΔΦj表示當前網格與其相鄰網格j相勢能差,單位為kPa,其中Φj的計算公式為:Φj=pj-ρjgh;式中,pj為當前網格j相孔隙壓力,單位為kPa;g為重力加速度,單位為ms2;h為當前網格距離參考平面的深度,單位為m;對于能量守恒方程: 式中,Vv為包含流體和可發生化學反應的固體組分的總孔隙體積,單位為m3;Vr為不發生化學反應的惰性巖石基質的體積,單位為m3;Uj表示j相的質量內能,單位為Jkg;Us表示可發生化學反應的固體相的質量內能,單位為Jkg;Ur為惰性巖石基質的提及內能,單位為Jm3;Cs為可發生化學反應的固體組分的總質量濃度,單位為kgm3;Hj為j相的質量焓,單位為Jkg;κ為飽和巖石基質的綜合導熱率,單位為Wm·K;ΔT為當前網格與其相鄰網格之間的溫度差,單位為℃或K;Hrk為第k個化學反應的質量焓變,單位為Jkg;qH為加熱井提供的能量輸入,單位為Js;對于動量守恒方程: 式中,υ為泊松比,無量綱;α為比奧系數,無量綱;P為當前網格的總孔隙壓力,單位為kPa;β為線性熱膨脹系數,單位為1℃或1K;K是體積模量,單位為kPa;F為體積力,單位為Nm3;T為溫度,單位為℃或K;σm為法向平均應力,單位為kPa,σm的計算方法為:σm=σ1+σ2+σ3;式中,σ1、σ2和σ3分別為最大主應力、中間主應力和最小主應力,單位為kPa;所述質量守恒方程、能量守恒方程和動量守恒方程包含的裂縫、傳熱場、滲流場、化學反應場和應力場之間的耦合關系包括:裂縫與傳熱場的耦合、裂縫與滲流場的耦合、裂縫與應力場的耦合、裂縫與化學反應場的耦合、傳熱場與滲流場的耦合、傳熱場與應力場的耦合、傳熱場與化學反應場的耦合、滲流場與應力場的耦合、滲流場與化學反應場的耦合、應力場與化學反應場的耦合。
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