注水前后储层微观孔隙结构的分形表征

针对用分形分维方法研究储层的微观孔隙结构。提出获得微观孔隙结构分维的两种切实可行的途径，一是利用压汞曲线的分形特性，通过建立油藏条件下压汞曲线的分形模型。计算压汞曲线的分维值来获得；二是利用常规测井解释的孔隙度和渗透率，来预测微观孔隙结构分维。然后对注水开发中后期河流相储层的微观孔隙结构的分维进行了注水前后的计算和对比分析，并对微观孔隙结构参数用分维进行了定量表征，研究了水驱对微观孔隙结构变化的影响。研究表明，储层微观孔隙结构的复杂度在注水后较注水前增加，储层微观非均质性增强，且微观旋回性得到增强；并指出可据此开展流动单元的分类表征研究；储层岩石的束缚水饱和度随着微观孔隙结构分维的增加而增大，水驱时前缘推进越趋不均匀，无水期采收率越趋减小。     

用分维模型定量表征储集层非均质性（为庆祝青海油田勘探开发50周年而作）

利用压汞曲线计算出来的分数维来定量表征储集层微观孔隙结构的非均质性；提出“基于盒维数的测井曲线刻度线网格加密法”，利用单砂体测井曲线计算的分数维来定量表征储集层层内及层间等宏观非均质性。最后，按照同一微相、同一单砂体层位将储集层微观分维与宏观分维联系起来建立储集层分维模型，从而实现了将微观非均质性的定量表征扩展到单砂体规模的宏观非均质性的定量表征。结合实际以某注水开发中后期油田的河流相砂岩储集层为例展开研究，应用效果较为理想。     

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松辽盆地北部大庆长垣以东地区是松辽盆地北部深部来源气分布的主要地区，也是深源气勘探程度最高的地区。为了分析控制深源气运移的主要地质因素，文章计算了该地区Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４三个反射层不同区域内断层体系的盒维数和信息维数。计算结果表明，这些区域的断层体系具有明显的自相似分形特性，分形维数基本分布在１．２～１．８之间。通过分析不同区域内的断层体系分形维数大小和深源气田（藏）的关系，发现断层体系分维高值区与深源气气田（藏）的分布区存在着良好的对应关系，表明断层体系在该区深源气运移和聚集过程中起着重要的控制作用。由于分形维数值大小反映了断层体系空间分布的复杂程度，分形维数越大，断裂及其伴生的小断层和裂缝就越多，对油气二次运移就越有利，因此分维值高低可以作为反映深源气二次运移条件相对优劣的指标     

分形理论在油气检测中的尝试

由于碳酸盐岩具有非均质、裂缝性的特点,使得碳酸盐岩的油气检测更加困难。采用分形理论有可能为解决这类复杂问题带来曙光。描述分形的定量参数叫做分维(或分数维)。本文介绍了两种计算分维的方法:时间序列的分维计算和根据振幅谱计算分维。我们用这两种方法对四川丹凤场气田的一条联井剖面进行了计算,得到了满意的结果,它解答了原来多参数预测的遗留问题。我们认为分形理论在油气检测中的应用具有较大的潜力。     

预测岩石渗透率的分形毛管模型

根据分形几何理论，提出了一个预测孔隙介质渗透率的分形毛管模型。该模型将介质的微观结构参数和宏观性质相联系，其中的参数反映了介质的孔隙特征和结构特征。由粒状灰岩样品数据证明了该岩石的孔隙尺寸分布是一分形结构，并由此获得了岩石孔道的分维。应用该模型预测的渗管透率值与实测结果一致。     

页岩孔隙结构的分形表征及渗透率预测

基于SEM二维页岩切片图像,采用MATLAB图像处理技术并结合多孔介质分形理论,对页岩二维切片图像的原始二值图像和重建二值图像中孔隙结构进行了分形表征,得到了页岩原始二值图像和重建二值图像的孔隙半径分维数,分析了页岩孔隙结构多重分形的原因。基于分形理论并利用毛细管束模型和Hagen-Poiseuille方程推导了页岩渗透率与孔隙半径分维数的关系式。MCMC方法重建的数字岩心能较好地体现原图的性质;最大孔隙半径、拐点半径、孔隙半径分维数和迂曲度分维数均对页岩渗透率有较大影响,页岩渗透率与最大孔隙半径和拐点半径呈明显的正相关性,与孔隙半径分维数和迂曲度分维数呈明显的负相关性,与孔隙半径分维数的相关性较小。     

断层体系的分形维数及其对深源气运移条件的指示作用

本根据分形理论计算了松辽盆地北部大长庆垣以东地区Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４反射层不同区域内以体系的计盒维数和信息维数，通过分析发现断层体系分维高值区域与深源气藏分布存在较好的对应关系，这不仅表明断层是该区深源气主要运移通道，同时也表明断层体系分维特征是定量描述深源气运移、聚集条件的一个重要参数。     

用分维模型定量表征储集层非均质性

利用压汞曲线计算出来的分数维来定量表征储集层微观孔隙结构的非均质性;提出"基于盒维数的测井曲线刻度线网格加密法",利用单砂体测井曲线计算的分数维来定量表征储集层层内及层间等宏观非均质性.最后,按照照同一微相、同一单砂体层位将储集层微观分维与宏观分维联系起来建立储集层分维模型,从而实现了将微观非均质性的定量表征扩展到单砂体规模的宏观非均质性的定量表征.结合实际以某注水开发中后期油田的河流相砂岩储集层为例展开研究,应用效果较为理想.     

冀东南堡凹陷断裂系统分维特征及其意义

根据南堡凹陷东营组以上各组底界断裂分布图,利用分形理论容量维数法检验了断裂空间分布具有很好的自相似性,相关系数0．98～1,断裂系统具有分形结构。计算并绘制了南堡凹陷东营组以上各层底界断裂分维值等值线图,指出了油气聚集的有利区带,并从分形学的角度分析了断裂对油气藏形成的影响以及分维值分布特征对构造活动的反映。     

断块油气藏分形体系及其控油气作用

分形几何学在地质领域的研究和应用为地质现象研究提供了新的研究手段。分形分维值可以定量描述断裂分布的复杂性,分维值越大,断裂体系越复杂,越有利于油气的运移。本文通过对高邮凹陷T30、T40构造反射层断裂体系分维值的计算,发现各个反射层断裂体系具有良好的分形特征,而且分维高值区与油田分布相对应。本文指出分维高值区为高邮凹陷下一步油气勘探的重点地区。本文的研究思路在分形几何学在复杂断块油气藏的运用中具有一定的借鉴意义。     

分形理论及地层岩石抗钻特性参数的分形表示方法

介绍了分形、分维的基本概念及四种分维数的确定方法，探讨了分形几何在岩石破碎方面的研究成果，说明分形几何能很好地描述岩石破碎过程的不规则性和不确定性，指出分形维数是岩石微观结构、空隙结构、粉碎方式的综合反映。在室内实验基础上，确定了岩石破碎后的块度分布函数，计算了岩石破碎的分形维数。指出岩屑的分形维数与地层的抗钻特性参数（强度、硬度、可钻性等）有内在的联系，并对分形维数在地层可钻性预测中的应用进行了初步讨论。     

磁异常的分形机制研究及应用

通过对垂直磁化直立矩形柱体模型的理论分析和推导，建立了模型并进行了正演模拟计算，分析了磁异常分形的地质地球物理意义。分析认为磁异常具有分形结构，分维值与浅源磁化率分布有关，并受其埋深、延深等几何因素的影响。计算了内蒙古巴彦浩特盆地航磁异常的分维数，结果表明分形能突出异常特征，更好地对岩性进行描述。     

应用分形理论计算碳酸盐岩地层胶结指数m值

碳酸盐岩储层具有复杂的孔隙空间结构与较强非均质性,致使胶结指数m值出现了规律性异化。引入分形几何理论,以岩心分析数据和测井数据为依据,开展复杂碳酸盐岩储层分形特征及应用技术研究。以岩心数据作为一个时间序列,通过嵌入维数与无标度区的自适应计算方法,在完善关联维数算法的同时,建立了岩心分维值与胶结指数m的基本关系;分析测井曲线的分形特性,以分形理论为桥梁,建立了测井曲线分维值与m值之间的函数关系,实现了通过测井曲线求取m值的设想。     

利用储集层非均质性分维模型研究流动单元

本文总结出一套利用非均质性分维模型定量研究陆相储集层流动单元的方法和流程：利用储集层非均质性分维模型有效地划分储集层宏观流动单元和徽观流动单元，为储集层宏微观流动单元的划分提供参数依据。在储集层沉积微相研究和层组逐级细分对比的基础上，从取心井入手，通过聚类分析优选参数，建立储集层非均质性分维模型；应用聚类和判别分析，划分流动单元类型；应用储集层随机建模中的分形随机模拟方法预测井间流动单元，从而定量研究流动单元的空间展布。     

用分形模型统一各种油气田产量预测模型

讨论应用变维分形模型N=C/rD(其中分维数D可以是关于r的幂级数,三角级数等,而不是常量)统一各种油气田产量预测模型(因为各种预测模型都可以变换为变维分形模型).为了使预测的效果更好,有时需要将数据点预先加以处理(如平移,求累计和等).文中用实例讨论如何应用变维分形模型预测油气田产量.     

分形理论及其在测井资料地质解释中的适用性

为了测定分形分析在地下数据地质解释中的适用性，将一种分形方法（重（新）标（定）距离分析）用于北海北部Ｄｕｎｌｉｎ油田河流－三角洲相Ｂｒｅｎｔ群（中侏罗统）的电缆测井数据分析中，分析结果表明：伽马射线测井（ＧＲ）的分维数介于１．００２５￣１．１０３３之间，维数越高可能指示地层岩性或储层的非均质性越强，但是，其实验过程的分析表明：在测井资料的解释中应用分形应重视概念；计算过程中的变化可能引起单井分维数     

毛管压力曲线与相渗曲线相互转化的分形实现

岩石结构是多层次嵌套的多孔结构，每一层次之间是自相似或近似相似或统计意义上的相似，所以说岩石结构是典型的分形结构。将分形几何学的原理运用到储层岩心的孔隙结构研究当中，并提出了一种简单实用的计算束缚水饱和度的新方法，在此基础上分别计算得到了分形维数。把分维值作为桥梁，实现了毛细管压力曲线和相渗曲线之间的相互转化，这比传统的只能利用毛细管压力曲线求相对渗透率曲线的手段更有优势，从而说明分形理论有可能成为研究岩心孔隙结构的重要手段。     

非均质油层分形模型与测井描述研究

首先建立了非均质油层分形模型，然后应用测井信息计算非均质油层物性参数横向分布的分数维，进而应用分形插值理论描述油层物性在横向上的分布。在比较光滑插值与分形插值的优缺点的基础上，提出主作用因素分析综合插值法。由于该综合插值法兼顾了油层的连续性和局部突变性，实际证明其能更加合理地描述油层物性的分布特征。     

川南龙马溪组页岩孔隙分形特征

以川南长宁—兴文地区龙马溪组页岩为对象,基于压汞实验测试结果研究其分形特征。对压汞法实验结果进行分析,采用Menger海绵模型和基于热力学关系的分形模型,计算得到川南地区龙马溪组页岩的分形维数。研究结果表明基于热力学关系的分形模型比较恰当地反应了川南长宁—兴文地区龙马溪组页岩的孔隙结构;龙溪组页岩具有明显的分形特征及较大的分形维数,分形维数在2．9337～2．9941;页岩孔隙的分形维数与TOC含量、脆性矿物含量呈正相关,而与黏土矿物含量、碳酸盐岩含量及长石呈负相关,其中黏土矿物中高岭石和绿泥石、碳酸盐岩中方解石及脆性矿物的石英对页岩孔隙结构分布特征影响较大。     

分形理论在剖面缩短量研究中的应用

总缩短量的确定对岩层变形的定量研究有着重要意义。复杂构造地区的层面在二维平面内可看作为一条曲线，从而可运用分形几何学的方法由分数维来定量描述。利用自相似分形和自仿射分形的概念，建立了计算缩短量的数学模型，以川东大池干构造的85－D362剖面为例，进行了缩短量和剖面应变计算，分形分析结果表明，Tc顶层曲面的分维值为1.0897，缩短量在11km，表现现47.844%的应变。要正确地平衡地质剖面，必须对小尺度范围的应变进行分析。