双重介质孔隙裂隙网络模型模拟及其渗流机理实验研究的任务书.docx

双重介质孔隙裂隙网络模型模拟及其渗流机理实验研究的任务书
任务书
一、研究背景
岩石是一种复杂的多孔介质，其物理性质与流体运移与储藏密切相关。在岩石中，孔隙和裂隙是介质的主要组成部分，不同尺度的孔隙和裂隙互相交织形成了复杂的空间网络结构。在地下水资源开发和油气勘探开采等领域，研究岩石的孔裂隙结构对于预测储存和流动性能具有重要意义。
因此，双重介质孔隙裂隙网络模型模拟及其渗流机理实验研究是亟需开展的。该研究将从理论计算模拟和实验模拟两个方面入手，通过对岩石样品进行数字化分析和实验模拟，探究岩石孔隙裂隙网络结构的特点和渗流机理，为理解岩石地质过程、提高储油气和地下水资源的勘探开发效率提供技术支撑。
二、研究目标
本研究的主要目标是建立岩石的双重介质孔隙裂隙网络模型，通过模拟和实验研究，探究岩石孔隙和裂隙的分布规律、尺度特征以及流体运移和储存行为，为理解岩石地质过程、提高储油气和地下水资源的勘探开发效率提供技术支撑。具体目标如下：
1.建立岩石的双重介质孔隙裂隙网络模型，揭示岩石的孔隙和裂隙结构特征。
2.基于模型理论计算模拟，探究不同孔隙和裂隙尺度、形态和连通性对流体运移和储存行为的影响。
3.构建岩石虚拟数字样本，利用X射线CT技术实现实验数字化分析，并通过实验模拟对模型模拟结果的验证，探究实际岩石样品中的孔隙和裂隙结构特征。
4.通过对实验数据的处理分析，定量评估模型模拟结果的精度和可靠性。
三、研究内容
1.岩石双重介质孔隙裂隙网络模型的建立
岩石介质中存在着不同尺度、形态和连通性的孔隙和裂隙，为了建立真实有效的模型，需进行数据采集和处理，包括岩心取样和成像分析、数学处理等。基于采集到的数据，运用数学方法对岩石样品进行数字建模，建立起岩石的孔隙裂隙网络模型。
2.基于模型理论计算模拟
通过对建立的岩石模型进行数学模拟和计算，预测不同孔隙和裂隙尺度、形态和连通性对流体运移和储存行为的影响，探究孔隙裂隙网络结构特征对流体渗流行为的调控作用。运用流体力学和数值计算方法，建立不同场景下的数值模拟模型，定量分析模型参数对岩石渗透性和流体运移性的影响。
3.构建岩石虚拟数字样本
利用X射线CT技术实现实验数字化分析，获取岩石内部结构信息。根据数字化岩石样本，构建虚拟实验模型，模拟孔隙裂隙网络结构特征和流体运移行为。根据模拟结果对模型的准确性和可靠性进行评估。
4.实验模拟
基于岩石样品进行实验模拟，验证模型模拟结果的准确性和可靠性。在设计实验方案时，需考虑岩石的孔隙和裂隙特征、实验条件和目的等因素。通过实验结果，对模型的修正和改进，提高模型的准确率和应用价值。
四、研究技术路线
1.数据采集和处理，包括岩心取样和成像分析、数学处理等。
2.岩石双重介质孔隙裂隙网络模型的建立，包括数字化建模和模型优化。
3.基于模型理论计算模拟，包括流体力学数值模拟和数值计算方法。
4.构建岩石虚拟数字样本，包括数字化分析和模拟实验。
5.实验模拟，包括实验设计和实验数据处理分析。
五、研究成果
1.岩石双重介质孔隙裂隙网络模型，包括数字化建模和模型优化，能够较准确地反映岩石内部孔裂隙结构特征。
2.岩石模型的理论计算结果，能够预测不同尺度、形态和连通性的孔隙和裂隙对流体运移和储存行为的影响，揭示孔隙裂隙网络结构特征对流体渗流行为的调控作用。
3.岩石样本数字化分析结果及虚拟实验模拟结果，能够定量描述真实岩石孔隙裂隙网络结构，并与理论计算结果进行对比，验证模型的准确性和可靠性。
4.实验模拟结果，能够为进一步提高模型的准确性和可靠性提供参考。
5.研究成果可为岩石地质过程理解、地下水资源开发和油气勘探开采等领域提供技术支持。