岩心CT微观驱替实验的图像处理研究

针对CT微观驱替图像的特点,考虑图像中像素的空间分布,提出利用指示克里金方法分割图像.对不同驱替阶段的CT微观驱替图像进行分割,并和传统的简单阈值法的分割结果进行对比,在此基础上计算孔隙度等参数并结合室内实验结果进行了比较,验证了方法的有效性.结果表明,利用指示克里金方法分割CT微观驱替图像克服了传统分割方法的缺陷,因而能达到较好的分割效果.     

图像分割技术在岩石孔隙结构分析中的应用

在剩余油研究中,对岩石的微观孔隙结构进行研究起着重要的作用,其中所需的图像处理技术中,图像的分割是至关重要的,其分割效果的好坏直接影响着仿真系统误差的大小。如果分割效果好,则在以后对孔隙度渗透率等参数的计算的误差会减少,对剩余油的分布状况的分析也会更加准确。本文对迭代阈值分割法和概率松弛迭代法进行分割实验,对比两种方法的分割效果,最后认为概率松弛迭代分割法相对更适合岩石孔隙的图像分割,该方法对孔隙的识别率较高,边缘明确,误识别率低,能够准确的将孔隙和非孔隙矿物分割。     

基于CT图像的孔隙结构参数提取算法改进

对岩石三维复杂孔隙结构进行定量表征最新的方法是基于三维数字岩心,通过提取微观孔隙空间的孔隙网络模型进行定量表征。目前常用的方法是最大球算法,但该算法确定的孔隙长度偏大而喉道长度偏小,间接影响其他孔隙和喉道参数的确定。针对遇到的问题,在最大球算法的基础上通过引入图形几何变换和判别分析2项关键算法,实现了孔隙、喉道的合理划分,准确提取岩石的孔径分布。与核磁共振T2谱转换的岩石孔径分布对比表明,改进的最大球算法能够准确地提取岩石的孔径分布。     

应用CT技术研究岩石孔隙变化特征

应用CT扫描系统对13个岩心连续进行扫描,并应用三维重建技术得到岩心的三维孔隙变化,在"孔群级"尺度上清楚地观察到岩心内部的孔隙变化和非均质特征。应用统计学方法,对不同截面上测量的孔隙度进行定量分析与表征。S138号岩心存在着明显的层理现象,非均质性严重,岩心孔隙度的标准偏差和不均匀系数较高,孔隙分布不均匀,分选性差。71号岩心截面内低孔隙区较多,高孔隙区较少,岩心的平均孔隙度较低。S35号岩心的平均孔隙度高,岩心比较均质,岩心孔隙度的标准偏差与不均匀系数最小,孔隙分布均匀,分选性好。     

采用CT技术研究岩心剩余油微观赋存状态

油层孔隙中剩余油的微观赋存状态是指导剩余油挖潜的重要依据。借助CT微观驱替实验系统,获得了水驱不同驱替时刻岩心模型的CT扫描图像,利用图像处理技术实现了岩心模型图像信息向三维数据体的转化。在此基础上提取剩余油的信息,提出了剩余油块数、平均体积、接触面积比、形状因子等指标对孔隙尺度下剩余油的微观赋存量、赋存位置及赋存形态进行定量表征。实验结果表明：随着驱替的进行,岩心模型中剩余油块数增多、平均体积减小,尺寸小于20倍平均孔隙体积的剩余油在数量上占绝对优势,该类剩余油所占的体积比例逐渐增大;剩余油逐渐从岩石表面剥落下来,水驱至残余油时刻水湿岩心中仍有约1/3的剩余油与岩石表面接触;剩余油形态由网络状向其他类型转化,驱替至残余油时刻以网络状和多孔状为主,结构相对复杂的网络状及多孔状剩余油是注水开发后期的主要挖潜对象。     

页岩微观孔隙中气体流动特征研究

以页岩微观孔隙作为研究尺度,结合气体流动机制并考虑多个因素,建立了页岩微观孔隙中的气体流动模型。结合数学理论和计算机语言进行数值求解,研究结果显示,页岩微观孔隙中气体滑脱和吸附气体解吸扩散、页岩应力敏感性及页岩物性在不同程度上影响着气体流动,且应力敏感性的负面影响比较突出。     

基于CT扫描图像的碳酸盐岩油藏孔隙分类方法

碳酸盐岩油藏具有复杂的储集空间和油气渗流特征,定量描述油藏中孔隙、裂缝、孔洞等储集空间的大小、形状及连通性难度较大。提出了一种基于扫描图像判断碳酸盐岩孔隙类型方法,可定量表征孔隙参数,并对岩心样品进行自动分类。该方法首先对碳酸盐岩的岩心扫描图像进行灰度转换和提高信噪比的预处理,然后对图像进行分割,区分出孔隙区域与基质区域。在此基础上,通过形态学处理和特征参数计算等步骤提取出孔隙特征参数,根据特征参数建立特征向量,采用支持向量机方法对CT图像中的孔隙、孔洞和裂缝进行自动识别并分类。在对岩心所有截面孔隙识别的基础上,提出了判断岩心孔隙类型的分类指数。T油田M油藏和F油藏应用结果表明:该方法识别精度较高,有效确定了油藏中占主导地位的孔隙类型,对油田有效开发具有一定的指导意义。     

多孔介质微观孔隙结构三维成像技术

岩石的微观孔隙结构是控制油、气、水在储集层中渗流的主要因素,通过岩石薄片显微照相仅能获得微观的二维图像,不能反映孔隙在三维空间的分布状态。多孔介质微纳米CT成像技术是一种无损伤的三维成像技术,不但可获得足够分辨率的多孔介质微观孔隙结构三维图像．而且可以现场实时检测孔隙中流体的渗流状态．目前在多孔介质孔隙结构及渗流机理研究中已得到广泛应用。     

用微焦点X-CT成象研究岩石微观特征

利用ACTIS微焦点X射线计算机层析 (CT)扫描仪对岩石微观孔隙特征进行成象 ,对直径 2 .5mm的样品进行成象 ,空间分辨率能达到几个微米 ,能直观地描述岩石内部流体分布的特征 ,并利用CT定量分析、CT图象分析和分形几何方法对岩石孔隙进行定量分析。     

低渗孔隙介质中流体流动的分形模拟研究

根据渗透率概率分布曲线和分数布朗运动曲线的相似性，用满足分数布朗运动的变量连续随机迭代法，建立分形预测模型以及低渗透油藏流体分布分形网络模型，并编制了计算程序。使用随机分形网络模型(FIM)，对国内某油田水驱过程中压力分布、驱替特征曲线和相对渗透率进行了模拟研究，建立了分形宏观渗流场，模拟计算获得油藏剩余油饱和度分布。该方法拓宽了渗滤理论的应用和精细油藏数值模拟的研究方法，对于确定粘度比较高情况下的剩余油分布和指进发育具有重要意义。     

三维井眼轨迹可视化研究现状与发展趋势

以计算机技术为基础的三维可视化技术,大多通过建模算法、建模软件和应用平台相结合来实现。三维可视化技术的关键是建模,选取正确的建模算法与建模软件,是精确建立模型、优化模型结构的基础,辅之以合适的应用平台,可以达到运动、观察、分析和决策等目的。阐述了三维井眼轨迹可视化相关研究及方法,分析了国内外三维井眼轨迹可视化的研究现状。通过建模算法、建模软件和应用平台的对比,指出三维井眼轨迹可视化技术的发展方向为:从二维平面显示向三维立体显示转化,从单一数据分析向人机交互发展;采集海量油田数据进行同步云计算,逐步实现钻井由数字化向智慧化转变。     

孔隙结构图像分析方法及其在岩石图像中的应用

提出了一套分析岩石图像中孔隙结构的方法,该方法综合应用数学形态学、数字图像处理学与计算机图形学等学科的知识,解决了孔隙结构分析中的去除噪声、提取孔隙、识别喉道、计算孔喉属性数据等问题,获取面孔率、喉道半径、配位数等孔隙结构参数,并绘制孔隙面积频率分布直方图。在识别喉道和计算孔喉属性数据时,提出了一种新的解决思路,使得计算速度更快、计算结果更加准确。该算法可应用于岩石颗粒分析等相关研究。大量实际应用表明,该方法准确度高、速度快、对噪声不敏感,具有极好的抗干扰能力。     

基于孔隙网络模型的微观水驱油驱替特征变化规律研究

结合逾渗理论,采用截断威布尔分布作为孔喉特征分布函数,模拟储层岩心的初次油驱过程和二次水驱过程,建立了油水两相三维准静态孔隙网络模型;通过模型计算与试验结果的对比,验证了孔隙网络模型的有效性。利用建立的孔隙网络模型,研究了岩心在水湿情况下,储层微观孔隙结构参数如孔喉比、配位数、形状因子等对水驱油驱替特征的影响。研究结果表明,储层岩心的孔喉比越小、配位数和形状因子越大,残余油饱和度越小,水驱油的驱替效果越好;形状因子的变化对驱油效率影响较大。     

岩石孔隙性质对电脉冲破岩的影响规律

为研究岩石孔隙对电脉冲破岩的影响规律,以电脉冲作用下岩石电场强度为评价指标,推导了岩石孔隙电场强度数学模型,建立了电脉冲作用下岩石电场强度二维模拟方法,开展了电脉冲破岩影响规律的数值模拟及实验研究.结果表明:孔隙的存在会引起岩石电场畸变,孔隙与岩石基质交界处的电场强度最大,电脉冲击穿将首先发生在孔隙边缘处;岩石孔隙数量...     

流动模拟法预测三维孔隙介质的渗透率

介绍一种通过岩心薄片预测渗透率的新方法。该方法首先对薄片图像进行分析，确定薄片孔隙度和自相关函数，然后应用地质统计方法建立三维孔隙介质模型，最后采用LATTICE-BOLTZMANN方法直接进行三维流动模拟，从而通过计算流体流量估计渗透率。经验关系式法预测的渗透率、流动模拟法预测的渗透率和实验室测量渗透率的对比结果表明，基于经验关系式的传统方法预测的渗透率和三维孔隙介质流动模拟的渗透率值表现出了相同的误差趋势，但流动模拟方案的渗透率值比经验关系式的渗透率值更符合实验室测量结果，条件流动模拟的结果比非条件流动模拟的结果稍好。     

管道清管器旁通流场三维数值模拟分析

为探究清管器与管道内壁间存在旁通时流场分布情况,进而为提升其清管效率和通过安全性提供依据,利用ICEM CFD软件建立旁通流场三维模型,采用FLUENT软件中的标准k-ε模型进行数值模拟分析。分析结果表明:在产生旁通状态下,高速流体通过旁路,对管道内壁产生强剪切作用,流过清管器后,在下游形成涡流区。压力场分为上游高压区、清管器中压区、头部低压区和下游稳定区;旁路上和轴线上最大流体速度随间隙量的增加而减小,流场压降及所受的驱动力随间隙量的增加而急剧减小。对比可知:两种类型的清管器旁路上最大流体速度、驱动力大小随间隙量的变化大致相同;在相同间隙量下直板式清管器轴线上的流体速度更大,且旁路上的流体对管道内壁产生的剪切作用也更强。研究结果可为清管器在发生旁通状态下的通过安全性提供参考。     

催化精馏塔中液体的一维流动三维扩散与产品收率的关系

液体的非理想流动行为对催化精馏过程有着重要的影响,也是影响催化精馏塔设计与放大的一个重要因素。 以一维流动三维扩散模型为基础,预测了在反应条件下,收率沿催化精馏塔的轴向、径向的分布。通过甲基叔丁基醚 工业塔实例,阐述了液相轴向、径向扩散系数与液相有效流速对催化精馏过程的影响。     

雷诺数3900时三维带齿圆柱流场特征

采用k-ω SST湍流模型对雷诺数为3 900时的三维带齿圆柱展开数值模拟研究,包括升阻力系数、压力系数时均流场特性,以及速度分布、涡量分布等瞬时流场特性。模拟结果表明：绕流流场产生旋涡脱落,在靠近结构壁面的尾流区,流场速度分布呈现V形,在稍远处V形底部趋于平缓,呈现U形,且在带齿圆柱后产生与流动方向相反的速度回流区;在同一时刻下,沿结构展向不同位置处的流动呈现明显的三维特性。