一种页岩油孔隙尺度多组分流动模拟方法及系统

本发明涉及油气田开发，特别是涉及一种页岩油孔隙尺度多组分流动模拟方法及系统。背景技术：1、随着全球经济快速发展，石油资源的需求量日益增长，非常规油气资源（页岩油、页岩气和煤层气等）在全球能源格局中的作用日益凸显。页岩油已成为支撑我国非常规油气发展的重要力量，有望成为未来石油资源的重要接替阵地。然而，页岩油储层广泛发育微纳米级孔隙，受流体与岩石壁面间强相互作用影响，页岩纳米孔的流体流动机理不同于常规储层。此外，页岩油中含有多种烷烃组分，由于每种组分的化学组成和粘度等性质不同，因此各组分在页岩孔隙内的流动规律也存在显著差异。传统渗流理论忽略了岩石壁面对纳米受限空间内流体流动规律的影响而且将原油视为具有均匀性质的单一流体，因此无法有效描述页岩纳米孔内烷烃的流动机理，难以精确表征页岩油多组分烷烃在孔缝网络系统内的流动规律。这已经成为制约页岩油高效开发的瓶颈。技术实现思路1、本发明的目的是提供一种页岩油孔隙尺度多组分流动模拟方法及系统，能够精确表征多组分烷烃在页岩油孔缝网络系统内的流动规律，有助于页岩油的开发动态预测和生产优化。2、为实现上述目的，本发明提供了如下方案：3、一种页岩油孔隙尺度多组分流动模拟方法，包括：4、s1：获取目标区域在储层条件下的原油组分和页岩储层的化学组成；5、s2：根据所述储层条件下的原油组分和所述页岩储层的化学组成，构建多组分烷烃在不同化学组成孔隙内流动的分子动力学模拟模型；所述储层条件下的原油组分包括不同类型烷烃分子的结构模型与摩尔组成；所述不同化学组成孔隙是指构成孔隙的化学物质类型不同、孔隙形状不同或孔隙尺寸不同；6、s3：模拟不同驱替压力梯度下，各所述分子动力学模拟模型中各类烷烃分子的流动速度分布；7、s4：对所述目标区域的页岩岩心进行扫描，并提取所述页岩岩心的孔隙网络模型；所述孔隙网络模型包括模型孔隙形状、模型孔隙尺寸和孔隙之间连通的拓扑关系；8、s5：基于各类烷烃分子在不同化学组成孔隙内的流动速度分布，建立不同化学组成孔隙内各类烷烃分子的流动模型，并基于不同化学组成孔隙内各类烷烃分子的流动模型，对各类烷烃分子在所述孔隙网络模型中的流动进行模拟，得到所述目标区域中各类烷烃分子的孔隙尺度流动特征。9、可选的，s2具体包括：10、根据所述页岩储层的化学组成构建页岩储层不同化学组成孔隙的分子模型；11、根据所述储层条件下的原油组分构建多组分烷烃的分子模型；12、将多组分烷烃的分子模型与所述不同化学组成孔隙的分子模型进行组合，得到多组分烷烃分子在不同化学组成孔隙内流动的分子动力学模拟模型。13、可选的，在s3之前还包括：14、利用聚类分析方法，将多组分烷烃分子划分为若干类烷烃分子；每一类烷烃分子的碳链长度范围不同。15、可选的，s4具体包括：16、对所述目标区域的页岩岩心进行扫描，构建得到所述页岩岩心的页岩三维数字岩心；17、根据所述页岩三维数字岩心提取所述页岩岩心的孔隙网络模型。18、可选的，对所述目标区域的页岩岩心进行扫描，构建得到所述页岩岩心的页岩三维数字岩心，具体包括：19、采用ct扫描所述目标区域的页岩岩心得到页岩微米级三维孔隙结构；20、采用fib-sem扫描所述目标区域的页岩岩心得到页岩纳米级三维孔隙结构；21、将所述页岩微米级三维孔隙结构和所述页岩纳米级三维孔隙结构进行叠加，得到所述页岩三维数字岩心。22、可选的，根据所述页岩三维数字岩心提取所述页岩岩心的孔隙网络模型，具体包括：23、利用中轴线法、voronoi多面体法、最大球算法、计算几何法、遗传算法或深度学习算法，根据所述页岩三维数字岩心提取所述页岩岩心的孔隙网络模型。24、可选的，基于各类烷烃分子在不同化学组成孔隙内的流动速度分布，建立不同化学组成孔隙内各类烷烃分子的流动模型，具体包括：25、对于每一类烷烃分子，构建所述类烷烃分子的无因次黏附边界层厚度与驱替压力梯度的关系方程；26、根据所述类烷烃分子的无因次黏附边界层厚度与驱替压力梯度的关系方程和所述类烷烃分子的有效粘度计算不同化学组成孔隙内所述类烷烃分子的传导率；所述不同化学组成孔隙内所述类烷烃分子的传导率构成不同化学组成孔隙内各类烷烃分子的流动模型。27、本发明还提供了一种页岩油孔隙尺度多组分流动模拟系统，包括：28、组分组成获取模块，用于获取目标区域在储层条件下的原油组分和页岩储层的化学组成；29、分子动力学模拟模型构建模块，用于根据所述储层条件下的原油组分和所述页岩储层的化学组成，构建多组分烷烃在不同化学组成孔隙内流动的分子动力学模拟模型；所述储层条件下的原油组分包括不同类型烷烃分子的结构模型与摩尔组成；所述不同化学组成孔隙是指构成孔隙的化学物质类型不同、孔隙形状不同或孔隙尺寸不同；30、流动速度模拟模块，用于模拟不同驱替压力梯度下，各所述分子动力学模拟模型中各类烷烃分子的流动速度分布；31、孔隙网络模型构建模块，用于对所述目标区域的页岩岩心进行扫描，并提取所述页岩岩心的孔隙网络模型；所述孔隙网络模型包括模型孔隙形状、模型孔隙尺寸和孔隙之间连通的拓扑关系；32、孔隙尺度流动特征确定模块，用于基于各类烷烃分子在不同化学组成孔隙内的流动速度分布，建立不同化学组成孔隙内各类烷烃分子的流动模型，并基于不同化学组成孔隙内各类烷烃分子的流动模型，对各类烷烃分子在所述孔隙网络模型中的流动进行模拟，得到所述目标区域中各类烷烃分子的孔隙尺度流动特征。33、可选的，所述分子动力学模拟模型构建模块，具体包括：34、根据所述页岩储层的化学组成构建页岩储层不同化学组成孔隙的分子模型；35、根据所述储层条件下的原油组分构建多组分烷烃的分子模型；36、将多组分烷烃的分子模型与所述不同化学组成孔隙的分子模型进行组合，得到多组分烷烃分子在不同化学组成孔隙内流动的分子动力学模拟模型。37、可选的，所述孔隙网络模型构建模块包括ct扫描仪、fib-sem扫描仪和孔隙网络模型构建单元；38、所述ct扫描仪，用于扫描所述目标区域的页岩岩心得到页岩微米级三维孔隙结构；39、所述fib-sem扫描仪，用于扫描所述目标区域的页岩岩心得到页岩纳米级三维孔隙结构；40、所述孔隙网络模型构建单元，用于将所述页岩微米级三维孔隙结构和所述页岩纳米级三维孔隙结构进行叠加，得到所述页岩三维数字岩心。41、根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：本发明提供了一种页岩油孔隙尺度多组分流动模拟方法及系统，获取目标区域在储层条件下的原油组分和页岩储层的化学组成；根据储层条件下的原油组分和页岩储层的化学组成，构建多组分烷烃在不同化学组成孔隙内流动的分子动力学模拟模型；储层条件下的原油组分包括不同类型烷烃分子的结构模型与摩尔组成；不同化学组成孔隙是指构成孔隙的化学组成类型不同、孔隙形状不同或孔隙尺寸不同；模拟不同驱替压力梯度下，各分子动力学模拟模型中各类烷烃分子的流动速度分布；对目标区域的页岩岩心进行扫描，并提取页岩岩心的孔隙网络模型；孔隙网络模型包括模型孔隙形状、模型孔隙尺寸和孔隙之间连通的拓扑关系；基于各类烷烃分子在不同化学组成孔隙内的流动速度分布，建立不同化学组成孔隙内各类烷烃分子的流动模型，并基于不同化学组成内各类烷烃分子的流动模型，对各类烷烃分子在孔隙网络模型中的流动进行模拟，得到目标区域中各类烷烃分子的孔隙尺度流动特征。本发明通过分子动力学模拟方法构建多组分烷烃在不同化学组成孔隙内流动的分子动力学模拟模型，基于此分子动力学模拟模型得到了各类烷烃分子在不同化学组成孔隙内的流动速度，并将其应用到目标区域真实的孔隙网络模型中，得到了目标区域中各类烷烃分子在不同驱替压力梯度下的孔隙尺度流动特征，进而实现了对目标区域多组分烷烃分子孔隙尺度流动规律的精确表征，有助于页岩油的产量预测和效益开发。