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专利号: 2017107991507
申请人: 长江大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 计算;推算;计数
更新日期:2024-02-23
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种碳酸盐的沉积数值模拟方法,其特征在于:包括如下步骤:

1)根据研究区测井、地震地质资料,分析得到储层中的沉积层序,得到数值模拟的边界条件中模型的期次参数;

2)根据研究区采样或岩心资料,分析岩样的密度,并对岩样的成分进行分析,得到沉积组分的化学组成和结构构造数据,为数值模拟提供沉积物的物理参数;

3)从沉积碳酸盐岩的沉积动力学特征出发,开展沉积学调查研究,建立水质模型确定研究区沉积碳酸盐岩的地质构造特征,从而得到数值模拟的水动力参数以及沉积参数;

4)根据步骤3的条件参数,将研究区网进行格化,得到研究区的水质模型;

5)在步骤4的水质模型的基础上,按照碳酸盐岩的形成方式的不同,根据不同碳酸盐岩沉积过程,计算不同碳酸盐岩沉积过程中,碳酸盐岩沉积物的沉积量m;将不同碳酸盐岩沉积过程的沉积量m计算求和,得到碳酸盐岩沉积物的总沉积量m总;

6)根据沉积物的总沉积量m总和岩石的密度公式ρ=m/v,计算沉积物的总体积v总;其中,ρ为不同成因的沉积物的密度、m为质量、v为体积;

7)由沉积物的总体积v总,根据所处网格的大小计算沉积物的厚度,将沉积物的厚度叠加到初始底型上,得到底型的变化,作为下一时刻的沉积底形;

8)重复上述步骤5至步骤6,直至模拟结束实现对研究区的碳酸盐岩沉积过程定量表征,得到沉积区的碳酸盐岩的沉积过程模型。

2.根据权利要求1所述碳酸盐的沉积数值模拟方法,其特征在于:所述步骤3)中,确定研究区沉积碳酸盐岩的地质构造特征,从而得到数值模拟的水动力参数以及沉积参数具体方法:

1)首先依据Navier-Stocks方程的并行有限元算法模拟研究区的盐度分布,离子组分分布,将盐度、离子组分分布数据与地质资料进行对比分析,调整边界条件参数,使物理条件参数符合地质条件;

2)Navier-Stocks方程在控制方程的基础上对包括粘度、密度、重力加速度、水体的盐度物理条件进行表征,得到各个位置的温度、盐度、深度等物理参数,得到水质模型。

3.根据权利要求1所述碳酸盐的沉积数值模拟方法,其特征在于:所述步骤5)中,碳酸盐岩的形成方式为生物化学沉降时,对于生物化学成因采用条件约束的方式,在步骤2)中对沉积环境的动态模拟的基础上,根据生物成因的条件分析,生物成因碳酸盐岩的生长速率,计算得到生物化学成因的碳酸盐岩沉积物的沉积量;

沉积公式如下:

m生=a1Cco2*bH*cT

其中m生为生物化学成因的碳酸盐岩沉积物的沉积量;

Cco2为co2的浓度;

H为水深;

T为温度;

a1、b、c、为二氧化碳、水深、温度在生物化学沉降过程中的权重系数。

4.根据权利要求1所述碳酸盐的沉积数值模拟方法,其特征在于:所述步骤5)中,碳酸盐岩的形成方式为化学沉降时,对于化学沉降形成的碳酸盐岩,根据步骤3中对沉积环境的动态模拟的基础上,根据碳酸盐沉降的临界浓度,计算得到化学沉降形成的碳酸盐岩沉积量;

沉积公式如下:

m化=a2Cco2

其中m化为化学沉降形成的碳酸盐岩沉积量;

Cco2为co2的浓度;

a2为二氧化碳在化学沉降过程中的权重系数。

5.根据权利要求1所述碳酸盐的沉积数值模拟方法,其特征在于:所述步骤5)中,碳酸盐岩的形成方式为碳酸盐岩的机械破坏再沉降,对于机械破坏再沉积的过程,采用与碎屑岩机械沉积过程相同的方法进行沉积量的计算;

计算公式如下:

m机械=msed-mero

其中m机械为机械破坏再沉积的过程中碳酸盐岩沉积量;

msed=C*T;

mero=eV;

msed为沉积量;

mero为剥蚀量;

C为沉积物的浓度;

T为模拟的时间;

V为水流的速度;

e为流速对剥蚀的影响因子。