(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 202211341650.3 (22)申请日 2022.10.31 (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　田宗正　章泽辉　 李雪松　路依鑫　 (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. G06F 30/23(2020.01) G06F 17/18(2006.01) G06F 113/08(2020.01) (54)发明名称 多孔介质中缝洞对反应性流体控制域的判 定和应用方法 (57)摘要 本发明公开了多孔介质中缝洞对反应性流 体控制域的判定和应用方法， 涉及计算流体力学 技术领域。 本发 明在多孔介质中流动满足达西定 律的基础上， 利用裂缝/溶洞周围的异常压力梯 度和流线弯曲形态， 提出多孔介质中裂缝/溶洞 控制域的概念。 利用几何半经验方法计算了裂 缝/溶洞对流体的控制域大小， 提出了计算不同 形状裂缝/溶洞控制域尺寸的通用式， 形成多孔 介质中裂缝和溶洞对反应性流体控制域的判定 方法。 利用控制域的概念和计算通式， 计算裂缝/ 溶洞对多孔介质中反应性流体运移的干扰范围， 从而用于裂缝/溶洞之间是否存在潜在连通关系 的判断， 形成多孔介质中裂缝和溶洞对反应性流 体控制域的应用方法， 判断清晰准确度高。 权利要求书4页 说明书12页 附图11页 CN 115470683 A 2022.12.13 CN 115470683 A 1.多孔介质中缝洞对反应性 流体控制域的判定方法， 其特 征在于， 包括 步骤如下： （1） 小尺度和低充填程度的裂缝/溶洞内部连通性良好， 看作为等压空间， 将其统称为 等压体； 假设裂缝和溶洞均为矩形， 则其在几何上的差异简化为长宽比上的差异； 等压体长 宽比为： （1） 式中， R为等压体的长 宽比； Lp为等压体的长度， m； Wp为等压体的宽度， m； 假设裂缝和溶洞内部的孔隙度均为0.95， 渗透率满足立方定律： （2） 式中， Kp为等压体渗透率， m2； （2） 基于达西定律， 利用有限元方法， 计算得到含有不同长宽比R， 倾角 θ 的孤立等压体 流线分布； 等压体的控制域划分为两个主要区域， 包括等压体外侧的绝对控制域和 绝对控 制域外侧的相对 控制域； （3） 将流体流线和等压体规划在xOy坐标系中， 矩形等压体ABDC 的中心与O点重合， y轴 正方向为流体流动方向， 矩形等压体的四条边AB， CD， AC， BD分别控制着不同方向的流线； 定 义AC和BD为长Lp， AB和CD为宽Wp， 流线划分为流入和流出等压体的部分， 以等压体矩形边上 的点E、 F为分界点； 分界点的存在使矩形等压体有六条控制边， AB， AE， BF， CD， CE， DF分别控 制着对应的绝对控制域ΩAB， ΩAE， ΩBF， ΩCD， ΩCE， ΩDF， 在xOy坐标系中设任意点R， 绝对控制 域边界上的点M、 N、 P、 Q与R具有相同的纵坐标值； 则与点R处的等压体总 绝对控制域的宽度 和长度分别为： （3） （4） 式中， Wacd和Lacd分别为等压体的绝对控制域的宽度和长度， m； WacdAB， WacdAE， WacdBF， LacdAB， LacdAE， LacdBF分别为ΩAB， ΩAE， ΩBF的宽度和长度； yR为点R的纵坐标值； （4） 由θ和R影响着绝对控制域的形态， 在任意θ和R下， 当2Lacd/Lp≥3时， 曲线趋于平缓； 以2Lacd/Lp=6时的结果 为标准值， 设2Lacd/Lp=3时的结果与其存在的误差为 （5） 认为当2Lacd/Lp≥3， 即Lacd≥1.5Lp时， Wacd/Lp的最大值为Lacd/Lp=1.5时的Wacd/Lp值； 此时 确定绝对控制域宽度最大值所在点为L点， 即 ； 绝对控制域长度最大值为2倍的L点 纵坐标值：权　利　要　求　书 1/4 页 2 CN 115470683 A 2（6） 以倾角为0时的结果为标准值， 设不同长宽比R和倾角 θ下的绝对控制域最大值的误差 为 （7） 绝对控制域宽度最大值的误差在5%以内； Wacd/Lp在2Lacd/Lp=3时取最大值Wacdmax/Lp， 且Wacdmax/Lp随着R的增大而减小； 当θ=0， R≥20 时， 认为Wacdmax/Lp=1， 即 （8） 当θ =0， 1≤R<20时， 不再满足Wacd=Lp， 当R=1时， Wacd/Lp达2.2； （5） θ=0， 1≤R<20时绝对控制域边界均满足椭圆方程； L点为拐点， 在y轴方向上设I点， 设I点与L点具有一致的纵坐标， 椭圆圆心I坐标为 ； 绝对控制域边界BK曲线为椭圆 曲线的一部分， K点与L点有相同的纵坐标， B点坐标为 ， 且椭圆曲线在B点处的斜 率为k， k值为定值； 椭圆方程 为 （9） （6） 1≤R<20， yR≤yL时的绝对 控制域宽度为 （11） 为点P的横坐标； 1≤R<20时， 拐点 L处的绝对 控制域宽度， 即绝对 控制域最大宽度Wacdmax为 （12） 为点K的横坐标； Wacdmax/Lp为权　利　要　求　书 2/4 页 3 CN 115470683 A 3