(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 202111577547.4 (22)申请日 2021.12.2 2 (71)申请人 长江大学 地址 434023 湖北省荆州市南环路1号 (72)发明人 赵辉　曹琳　盛广龙　徐云峰　 周玉辉　刘伟　 (74)专利代理 机构 武汉谦源知识产权代理事务 所(普通合伙) 42251 专利代理师 王力 (51)Int.Cl. G16B 5/00(2019.01) G06F 30/28(2020.01) G06Q 10/04(2012.01) G06Q 50/02(2012.01) G06F 111/10(2020.01)G06F 113/08(2020.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 基于无网格法的微生物驱模拟方法、 装置、 介质和终端 (57)摘要 本发明公开了一种基于无网格法的微生物 驱模拟方法、 装置、 介质和终端， 方法包括以下步 骤： 建立目标油藏的微生物、 营养物和代谢产物 的运移方程； 通过无网格的加权移动最小二乘法 对微生物、 营养物和代谢产物的运移方程进行求 解， 生成目标油藏的微生物、 营养物以及代谢产 物浓度分布， 并对目标油藏的驱油结果进行模 拟。 本发明基于对流、 扩散、 微生物繁殖和死亡、 生物趋化性、 营养物消耗、 代谢产物生成、 吸附等 特性建立微生物提高采收率的数学模 型， 并采用 无网格法对该数学模型的渗流场和生物场进行 了求解， 在保证相同计算精度的同时， 大幅提高 了计算效率， 从而高效、 灵活地实现微生物驱油 机理分析， 在实际油藏动态分析中具有重要意 义。 权利要求书2页 说明书11页 附图5页 CN 115249512 A 2022.10.28 CN 115249512 A 1.一种基于无网格法的微 生物驱模拟方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 步骤1， 构建微生物驱物理模型， 所述微生物驱物理模型包括目标油藏的多个物性参 数； 步骤2， 建立所述目标油藏的微 生物、 营养物和代谢产物的运移方程； 步骤3， 通过无网格的加权移动最小二乘法， 并基于所述物性参数分别对所述微生物、 所述营养物和所述代谢产物的运移方程进行求解， 生成所述 目标油藏的微生物浓度分布、 营养物浓度分布以及代谢产物浓度分布； 步骤4， 基于所述微生物浓度分布、 所述营养物浓度分布以及所述代谢产物浓度分布对 目标油藏的驱油结果进行模拟。 2.根据权利要求1所述基于无网格法的微生物驱模拟方法， 其特征在于， 所述目标油藏 的微生物、 营养物和代谢产物的运移方程 为： 其中， 当i为Y时， Ci代表营养物质量浓度、 i为m时， Ci代表微生物质量浓度、 i为d时， Ci代 表代谢产物质量浓度； Cis为吸附相中各组分质量浓度； ut为流体速度； Bw为地层水体积系 数； Sw为含水饱和度； 为孔隙度； 为微生物在水相中的有效分散系数张量； qw为日注 入/采出量； Vb为井控制体积； Ri为组分变化速率。 3.根据权利要求1所述基于无网格法的微生物驱模拟方法， 其特征在于， 通过无网格的 加权移动最小二乘法求 解目标油藏的营养物、 微 生物以及代谢产物的浓度分布， 包括： 通过移动最小二乘法对目标油藏的营养物浓度进行全局近似， 构建近似函数； 采用所述近似函数建立所述营养物运移方程的残量方程； 基于所述残量方程建立所述营养物运移方程的加权平方和公式； 对所述加权平方和公式取最小值， 并采用罚函数法处理边界条件， 建立用于计算所述 营养物浓度的第一无网格 计算公式； 采用所述第 一无网格计算公式计算下一 时刻的营养物浓度， 并将所述下一 时刻的营养 物浓度带入所述 运移方程， 建立用于计算所述 微生物浓度的第二无网格 计算公式； 采用所述第 二无网格计算公式计算下一 时刻的微生物浓度， 基于所述下一 时刻的微生 物浓度计算代谢产物的浓度变化速率， 并建立用于计算所述代谢产物浓度的第三无网格计 算公式。 4.根据权利要求3所述基于无网格法的微生物驱模拟方法， 其特征在于， 采用高斯函数 作为权函数， 并构建所述营养物浓度分布的近似函数。 5.根据权利要求1 ‑4任一所述基于无网格法的微生物驱模拟方法， 其特征在于， 采用等 距离且均匀分布的9 ×9个节点对尺寸为100*100的正方形油藏进行离散， 且节点影响域的 圆形半径为 三倍节点间距。 6.一种基于无网格法的微生物驱模拟装置， 其特征在于， 包括第 一构建模块、 第 二构建 模块、 解算模块和预测模块， 所述第一构建模块用于构建微生物驱物理模型， 所述微生物驱物理模型包括目标油藏 的多个物性 参数；权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115249512 A 2所述第二构建模块用于建立所述目标油藏的微 生物、 营养物和代谢产物的运移方程； 所述解算模块用于通过无网格的加权移动最小二乘法， 并基于所述物性参数分别对所 述微生物、 所述营养物和所述代谢产物的运移方程进行求解， 生成所述 目标油藏的微生物 浓度分布、 营养物浓度分布以及代谢产物浓度分布； 所述预测模块用于基于所述微生物浓度分布、 所述营养物浓度分布以及所述代谢产物 浓度分布对目标油藏的驱油结果进行模拟。 7.根据权利要求6所述基于无网格法的微生物驱模拟装置， 其特征在于， 所述第 二构建 模块建立目标油藏的微 生物、 营养物和代谢产物的运移方程 为： 其中， 当i为Y时， Ci代表营养物质量浓度、 i为m时， Ci代表微生物质量浓度、 i为d时， Ci代 表代谢产物质量浓度； Cis为吸附相中各组分质量浓度； ut为流体速度； Bw为地层水体积系 数； Sw为含水饱和度； 为孔隙度； 为微生物在水相中的有效分散系数张量； qw为日注 入/采出量； Vb为井控制体积； Ri为组分变化速率。 8.根据权利要求6所述基于无网格法的微生物驱模拟装置， 其特征在于， 所述解算模块 具体包括： 近似单元， 用于通过移动最小二乘法对目标油藏的营养物浓度进行全局近似， 构建近 似函数； 第一建立单 元， 用于采用所述近似函数建立所述营养物运移方程的残量方程； 第二建立单 元， 用于基于所述残量方程建立所述营养物运移方程的加权平方和公式； 第一计算单元， 用于对所述加权平方和公式取最小值， 并采用罚函数法处理边界条件， 建立用于计算所述营养物浓度的第一无网格 计算公式； 第二计算单元， 用于采用所述第一无网格计算公式计算下一时刻的营养物浓度， 并将 所述下一时刻的营养物浓度带入所述运移方程， 建立用于计算所述微生物浓度的第二无网 格计算公式； 第三计算单元， 用于采用所述第二无网格计算公式计算下一时刻的微生物浓度， 基于 所述下一时刻的微生物浓度计算代谢产物的浓度变化速率， 并建立用于计算所述代谢产 物 浓度的第三无网格 计算公式。 9.一种计算机可读存储介质， 其特征在于， 存储有计算机程序， 所述计算机程序被处理 器执行时， 实现权利要求1 ‑5任一项所述基于无网格法的微 生物驱模拟方法的步骤。 10.一种终端， 其特征在于， 包括权利要求9所述的计算机可读存储介质和处理器， 所述 处理器执行所述计算机可读存储介质上的计算机程序时实现如权利要求 1‑5任一项所述基 于无网格法的微 生物驱模拟方法的步骤。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115249512 A 3