(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 202211078619.5 (22)申请日 2022.09.05 (71)申请人 山东大学 地址 250061 山东省济南市历下区经十路 17923号 (72)发明人 熊清蓉　曲勇晓　高天资　 (74)专利代理 机构 济南圣达知识产权代理有限 公司 372 21 专利代理师 刘天柱 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G16C 10/00(2019.01) G01N 23/22(2018.01) G06F 111/04(2020.01) G06F 111/10(2020.01) (54)发明名称 一种反映矿物组成的多尺度孔隙网络模型 构建及求 解方法 (57)摘要 本申请提供了一种反映矿物组成的多尺度 孔隙网络模 型构建及求解方法， 涉及孔隙网络模 型构建技术领域， 包括确代表 性表征单元体内多 孔介质矿物组成及含量， 利用低分辨率表征技术 提取低分辨率孔隙和裂缝结构特征参数以及孔 隙度， 构建低分辨率孔隙网络模型； 利用高分辨 率表征技术测量不同矿物成分区域中高分辨率 孔隙结构特征参数， 构建高分辨率随机统计孔隙 网络模型； 通过高分辨率表征技术提取一定区域 内高分辨率孔隙与低分辨率孔隙或者裂缝间连 通性信息， 然后根据连通性信息在低分辨率孔隙 网络模型相应区域的孔隙节点处发出连接通道， 随机连接到该区域内的高分辨率随机孔隙网络 模型的孔隙节 点上， 实现构建反映矿物组成的多 尺度孔隙网络模型。 权利要求书2页 说明书6页 附图2页 CN 115526031 A 2022.12.27 CN 115526031 A 1.一种反映矿物组成的多尺度孔隙网络模型构建方法， 其特 征是， 包括以下步骤： 确定多孔介质的代表性表征单元体体积； 对表征单元体体积范围内的多孔介质进行矿 物成分分析及矿物含量检测， 确定多孔介质矿物组成及含量； 利用低分辨率表征技术提取表征单元体体积范围内的低分辨率孔隙和裂缝结构特征 参数以及孔隙度； 基于低分辨 率孔隙和裂缝 结构特征参数构建低分辨 率孔隙网络模型； 利用材料微区成分分析技术确定表征单元体体积范围内不同矿物成分区域； 利用高分 辨率表征技术测量不同矿物成分区域中高分辨率孔隙结构特征参数； 基于高分辨率孔隙结 构特征参数构建高分辨率随机统计孔隙网络模型， 并利用孔隙度对高分辨率随机统计孔隙 网络模型进行约束； 将高分辨率随机统计孔隙网络模型按照表征单元体体积范围内的矿物成分分配到低 分辨率孔隙网络模型中， 并将高分辨率随机统计孔隙网络模型与低分辨率孔隙网络模型连 接， 构建能够反映矿物组成信息的多尺度孔隙网络模型。 2.如权利要求1所述的反映矿物组成的多尺度孔隙网络模型构建方法， 其特征是， 构建 低分辨率孔隙网络模型的方法包括： 利用低分辨率表征技术获取表征单元体的低分辨率扫描图像， 根据低分辨率孔隙和裂 缝结构特征参数及图像分析处理后的低分辨率扫描图像重构三维数字岩心， 然后进行数字 岩心的孔隙提取， 构建低分辨 率孔隙网络模型。 3.如权利要求2所述的反映矿物组成的多尺度孔隙网络模型构建方法， 其特征是， 所述 数字岩心使用混合细化中轴线法和最大球法对数字岩心进行孔隙提取。 4.如权利要求1所述的反映矿物组成的多尺度孔隙网络模型构建方法， 其特征是， 所述 高分辨率孔隙结构特 征参数包括 不同矿物成分区域的孔径分布、 孔隙配位数分布。 5.如权利要求1所述的反映矿物组成的多尺度孔隙网络模型构建方法， 其特征是， 构建 高分辨率随机统计孔隙网络模型的方法为采用多点地质统计法， 在材料微区成分分析技术 所确定的矿物成分区域中分别建立相应的随机统计孔隙网络模型。 6.如权利要求1所述的反映矿物组成的多尺度孔隙网络模型构建方法， 其特征是， 所述 高分辨率随机统计孔隙网络模型进行孔隙度约束的条件为： 式中， Φ为总孔隙度， n为表征单元体内的矿物成分数量， ω1为矿物成分1的占比， ω2为 矿物成分2的占比， ωn为矿物成分n的占比， 为矿物成分1中的孔隙度， 为矿物成分2中 的孔隙度， 为矿物成分n中的孔隙度。 7.如权利要求6所述的反映矿物组成的多尺度孔隙网络模型构建方法， 其特征是， 所述 高分辨率随机统计孔隙网络模型与低分辨 率孔隙网络模型 连接的方法包括： 通过高分辨率表征技术提取一定区域内高分辨率孔隙与低分辨率孔隙或者裂缝之间 的连通性信息； 以低分辨率孔隙网络模型 的孔隙节点作为低分辨率孔隙节点， 以高分辨率 孔隙网络模型的孔隙节点作为高分辨率孔隙节点， 然后根据得到的连通性信息在相应区域 的低分辨率孔隙节点处发出连接通道， 随机连接到该区域内的高分辨率孔隙节点上， 并利 用统计手段对低分辨 率孔隙网络模型与高分辨 率随机孔隙网络模型的连接进行约束。 8.如权利要求1所述的反映矿物组成的多尺度孔隙网络模型构建方法， 其特征是， 所述权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115526031 A 2低分辨率孔隙网络模型与高分辨 率随机孔隙网络模型 连接的约束方法为： 采用等效区域拓扑配位数 方法， 将同一对跨尺度孔隙间的连接通道限定为 一条。 9.一种反映矿物组成的多尺度孔隙网络模型求 解方法， 其特 征是， 包括以下步骤： 对不同的物理化学问题进行 数值模拟时的矿物性质进行分析； 针对矿物性质选择不同的物理数 学控制方程； 对整个模型进行 数值求解。 10.如权利要求9所述的反映矿物组成的多尺度孔隙网络模型构建方法， 其特征是， 所 述物理数 学控制方程的选取 方法为： 当矿物表面富集负电荷时， 选取双电层理论下的对流 ‑弥散方程； 当矿物表面未富 集负电荷时， 选取常规对流 ‑弥散方程。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115526031 A 3