裂缝性地层流体驱替的分形模拟研究

对裂缝地层中的流体驱替过程进行了分形模拟研究 ,用Weierstrass Mandelbrot函数构造了直线型裂缝和随机分形裂缝 ,利用改型的分形生长模型 ,计入流体的界面张力效应 ,在随机网格上模拟了裂缝地层的注水驱油过程 ,发现裂缝的维数及其宽度严重影响流体驱替前缘粘性指进的形成及演化。随着裂缝宽度的增加 ,注入流体将沿裂缝突进 ,面波及效率减小 ,沿裂缝的驱替效率随之增加。另外 ,裂缝愈复杂 ,其分形维数也愈大 ,相应的面波及效率变大 ,而沿裂缝的驱替效率减小。图 4参 6(刘振华摘 )     

水驱后微观剩余油分布特征研究

应用微观水驱油模拟技术,研究水驱后剩余油的微观分布特征.通过图像分析,观察了水驱油过程及微观模型中刺余油的形成,并总结了剩余油分布规律.在微观物模实验基础上,应用分形理论和图像处理技术,探讨了用分形维数表示剩余油非均质性的方法.研究结果表明,容量维数表征了剩余油的多少,而分形维数则反映了剩余油分布的空间非均质性强弱,具有持久的长程相关性,可从微观向宏观延伸.     

用分形方法研究水驱前后岩石的孔隙结构

储集层岩石的孔隙空间具有良好的分形特征,孔隙结构的分形维数可以定量描述孔隙结构的复杂程度。应用分形几何的原理,建立了孔隙分布和毛管压力曲线的分形几何模型,得出了统计参数和分形几何参数之间的相互关系。并根据水驱前后的毛管压力曲线资料计算了水驱前后孔隙结构的分形参数,研究了水驱对孔隙结构变化的影响。计算结果表明,储集层岩石经过水驱后,孔隙结构的复杂程度增加,非均质性增强。     

储集层微观非均质性的分形特征研究

储集层岩石的孔隙结构非均质性对于油气的渗流规律以及水驱油效率都具有重要的影响。利用分形理论对孔隙结构的非均质性进行研究。结果表明,分形维数不同孔隙结构不同。所研究的储集层具有单一分形（分形维数2.7521～2.8140,沉积相以河流相河道微相为主）和分段分形特征（分形维数2.3648～2.9434,沉积相以水下扇相扇端席状砂微相沉积和三角洲前缘亚相河口坝微相、席状砂微相沉积为主）;以分形维数为基础,可以根据孔喉渗透率贡献判断孔隙结构的非均质性和复杂程度。     

利用分形维数定量表征断裂发育程度——以红柳地区为例

根据分形几何学的重要参数-分形维数可以反映复杂分形体空间分布的特征,将红柳地区构造层断层系作为一个平面集来进行分形维数的研究。按照研究区不同构造层系断裂带的特点,将该区分为垦东断层区、垦利断层区和垦东6断层区3个子区域,并分别对T₆、T₂和T₁这3个时期的构造层断层系进行分形维数的计算。研究结果表明,断层系分形维数在一定程度上可以反映断裂的发育程度,可以作为断裂系统研究的一种辅助手段。     

粘性指进现象分数维与宏观参量的关系

计入表面张力效应,在随机网格上利用与传统方法不同的改型DLA生长模型,通过调节模型参数,模拟了被驱替液和驱替液之间粘度比V_R在1～10000范围内变化时Hel-Shaw盒中粘性指进现象的演化特征,计算了相应的分形维数D,得到与实验相符的结果。研究发现D和V_R之间满足如下关系式D=2.0384-0.0384V_R^1/3,而驱扫效率E_S和V_R的对数成正比,E_S=1-0.1795log(V_R).这说明当其它参数不变时,V_R愈大,相应的分形维数D就愈小,驱扫效率E_S也就愈低。通过分形维数D这一描述系统复杂性的抽象概念和驱替过程宏观参量V_R和E_S的联系,可以把分形维数D作为评价驱油效率的一个指标,把增加D值、降低V_R作为提高驱油效率及合理开发油田、提高采收率的一个手段。     

低渗储层孔隙结构分形特征及对水驱油效率的影响

低渗储层岩石的孔隙结构是影响储层岩石物性及水驱油效率的重要因素之一,但一直以来难以确定一个有效的参数或方法定鼍的反映储层岩石孔隙结构的非均质性.通过使用分形几何方法及对6个地区的低渗储层岩石的毛管压力曲线进行分形特征分析及分形维数计算,分析研究了低渗储层岩石孔隙结构的非均质性.研究表明:低渗储层岩石孔喉的分形特征存在整...     

致密砂岩分形渗透率模型构建及关键分形参数计算方法

针对现有渗透率分形模型关键参数计算方法与渗透率相关性较差、迂曲度分形维数不能反映三维特征,造成致密砂岩渗透率预测困难的问题,基于致密砂岩孔隙结构分形特征及迂曲毛管束模型,构建了一种致密砂岩渗透率预测模型,提出了分形维数、迂曲度分形维数、特征长度的有效计算方法,并探讨了不同迂曲度计算方法对致密砂岩渗透率预测的影响。研究表明:构建的渗透率模型可以有效预测致密砂岩渗透率,更接近于实测值,计算得到分形维数与岩心渗透率相关性更强;不同迂曲度计算方法得到的致密砂岩迂曲度值差异较大,选取合适的迂曲度计算方法可以提高致密砂岩渗透率预测精度。研究成果可以准确、快速地预测渗透率,对致密砂岩油藏储层评价与有效开发具有重要意义。     

应用分形理论研究鄂尔多斯MHM油田低孔渗储层孔隙结构

基于岩样的毛管压力分析数据,讨论了岩石孔隙结构的分形特征。用孔径小于某一值r的孔隙体积百分比S与r的拟合关系,计算了鄂尔多斯盆地西部MHM油田三叠系延长组和侏罗系延安组低孔、低渗储层孔隙结构的分形维数。计算结果表明,两个层段的毛管压力曲线都存在一个标度区间,在该区间内孔隙结构表现出分形特征。同一块样品的大孔隙段与小孔隙段表现出多重分形,延10段储层孔隙结构的分形维数在大孔隙段比小孔隙段小,而长6段储层的分形维数分布特征却与延10段储层相反。在大孔隙区间延10段的分形维数比长6段小,反映出长6段储层孔隙结构比延10段复杂。研究分析认为,利用孔隙结构分形维数并结合其他孔隙特征参数,可以很好的反映出储层微观孔隙结构的复杂性,为研究储层孔隙结构微观非均质性提供了一个方便有效的手段,并为进一步的储层评价奠定了基础。     

孔隙结构特征参数的分形表征

储层岩石的孔隙结构具有分形特征,孔隙结构的分形维数可以定量描述孔隙结构的复杂程度和变化规律.应用分形几何的原理,根据储层岩石孔隙分布和毛细管压力曲线的分形几何模型,建立了孔隙结构特征参数的分形表征方法.根据毛细管压力曲线资料,应用该方法计算了孔隙结构的分形维数和各种特征参数值.计算结果表明,孔隙结构的分形维数在2到3之间,用该方法计算得到的储层岩石孔隙结构特征参数的变化规律与传统统计参数的变化规律是一致的.该方法不仅简单易行,精度很高,并且使孔隙结构的特征参数从传统的定性描述转变为定量计算,对油田开发具有实际意义和参考价值.     

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。     

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。     

分形理论及其在地层可钻性预测中的应用

为了及时方便地预测岩石的可钻性,首次用分形理论来描述岩石破碎过程,从而确定岩石的可钻性。介绍了分形、分维的基本概念及4种分维数的确定方法,阐述了岩石破碎的分形特征和岩石破碎碎块的分形度量方法。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,并分别采用直线、幂函数、对数、指数、多项式5种数学模型对实验数据进行了回归分析处理,结果表明直线回归方程综合指数最高,相关系数均在0.96以上。说明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,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,分形维数是岩石微观结构、空隙结构、粉碎方式的综合反映,其在地层可钻性预测中的应用效果较好,预测误差小于12%。     

分形理论在钻头选型中的应用

在介绍分形基本理论的基础上,指出该理论可以用来描述具有自相似特征的沉积地层的序列。根据常规的测井资料数据,给出了一种使用多变量计算关联维数的方法。同时建立了地层关联维数和钻头工作效益标度之间的统计关系,根据这种统计得出的关系式,论文最后给出了使用关联维数进行钻头优选的新方法。通过实例结算表明,该方法切实可行。     

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。     

模糊分维的算法及其在油储识别中的应用

基于分形理论和模糊集合论，本文提出一种Ｆｕｚｚｙ分维概念。Ｆ－分维与分维的主要差别在于：前者认为一个复杂图形的整体与部分之间不一定存在自相似性，只存在模糊处相似，后者肯定自相似性存在。     

应用分形几何法预测珠江口盆地白云凹陷有利成藏区

利用分形几何法求得的断裂分维值是断裂数量、规模、发育程度、组合方式及动力学特征的综合体现,用其可定量描述断裂分布的复杂性和构造演化的成熟度。断裂的分维值越高,断裂连通性越好,在一定范围内有利于流体流动汇聚和油气藏的形成。依据白云凹陷断裂性质及平面分布特点,将研究区划分为4个断裂区域,并对所求得的各断裂区域T3及T5两个层面分维值与油气分布的关系进行了分析。白云凹陷断裂体系的空间分布具有良好的分形特征,其西南控洼断裂区域(Ⅳ区域)在T3及T5两个层面的断裂分维值均最大,断裂构造发育,推测极有可能成为白云凹陷一个新的勘探目标区。     

分形技术在油气勘探应用中的改进——变维分形技术

目前的分形技术和方法难于处理复杂地层的地震勘探资料。提出变维分形的技术和方法。变维分形的Inr-InC(r)曲线与全部实测数据点符合良好。应用该方法对一个实际地震资料进行处理,并与原有常维分形的处理结果进行对比。