Abstract

A microscale heterogeneity quantification methodology is presented, which uses petrographic image analysis with multiscale simulation. Petrographic images of micro-porous carbonate rocks are converted into microscale models with help of an image analysis workflow, which helps in assigning specific porosity, permeability and petro-physical properties to the microscale model. Thin section images are discretized into classes of specific porosity. Each specific porosity class is then assigned a permeability using the Kozeny-Carman equation for permeability. Doing so, the thin section image is transformed into a 2D porosity and permeability grid preserving the true heterogeneity at microscale. A multi-scale flow simulation using mixed finite element formulation is then used to perform fast flow simulation on the reconstructed grid representing the microscale model. Although researcher have used pore-network or Lattice-Boltzmann modeling techniques to understand impact of fine scale heterogeneities on fluid flow in porous media, these methodologies are computationally very expensive and impractical for large scale application. Authors present a pragmatic and time-efficient approach for simulating flow experiments at the microscale providing valuable insights into the impact of petrographic components on flow characteristics. A methodology which uses multi-scale methods flow simulations at microscale level has not been presented before in literature.

摘要

提出了一种微尺度异质性量化方法，该方法使用岩相图像分析和多尺度模拟。在图像分析工作流程的帮助下，微孔碳酸盐岩的岩相图像被转换为​​微尺度模型，这有助于为微尺度模型分配特定的孔隙度、渗透率和岩石物理特性。薄截面图像被离散化为特定孔隙度的类别。然后使用渗透率的 Kozeny-Carman 方程为每个特定的孔隙度类别指定一个渗透率。这样做，薄截面图像被转换为​​二维孔隙度和渗透率网格，在微观尺度上保留真正的非均质性。然后使用使用混合有限元公式的多尺度流动模拟对代表微尺度模型的重建网格执行快速流动模拟。尽管研究人员已经使用孔隙网络或格子-玻尔兹曼建模技术来了解细尺度非均质性对多孔介质中流体流动的影响，但这些方法在计算上非常昂贵且不适合大规模应用。作者提出了一种在微观尺度上模拟流动实验的实用且省时的方法，为岩相组分对流动特性的影响提供了宝贵的见解。以前文献中还没有介绍过使用多尺度方法在微尺度水平上进行流动模拟的方法。尽管研究人员已经使用孔隙网络或格子-玻尔兹曼建模技术来了解细尺度非均质性对多孔介质中流体流动的影响，但这些方法在计算上非常昂贵且不适合大规模应用。作者提出了一种在微观尺度上模拟流动实验的实用且省时的方法，为岩相组分对流动特性的影响提供了宝贵的见解。以前文献中还没有介绍过使用多尺度方法在微尺度水平上进行流动模拟的方法。尽管研究人员已经使用孔隙网络或格子-玻尔兹曼建模技术来了解细尺度非均质性对多孔介质中流体流动的影响，但这些方法在计算上非常昂贵且不适合大规模应用。作者提出了一种在微观尺度上模拟流动实验的实用且省时的方法，为岩相组分对流动特性的影响提供了宝贵的见解。以前文献中还没有介绍过使用多尺度方法在微尺度水平上进行流动模拟的方法。作者提出了一种在微观尺度上模拟流动实验的实用且省时的方法，为岩相组分对流动特性的影响提供了宝贵的见解。以前文献中还没有介绍过使用多尺度方法在微尺度水平上进行流动模拟的方法。作者提出了一种在微观尺度上模拟流动实验的实用且省时的方法，为岩相组分对流动特性的影响提供了宝贵的见解。以前文献中还没有介绍过使用多尺度方法在微尺度水平上进行流动模拟的方法。