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。     

储层孔隙结构的分形几何描述

储层岩石在0.2～50μm的尺度范围内具有良好的分形特征。根据分形几何原理,可推导出储层岩石孔隙分布、毛管压力、J函数和相对渗透率曲线以及岩石孔隙表面接触角的分形几何公式。前人指出,岩性相近岩石的J函数曲线相近,而推导出的J函数曲线分形几何公式表明,相近的实质是指孔隙的分维数和毛管弯曲度。根据毛管压力曲线和J函数曲线的分形几何公式计算孔隙的分维数,该法比扫描电镜法简便易行,便于广泛应用。根据毛管压力曲线,计算的孔隙分形参数,可用以了解储层水敏损害及酸化作用的程度。     

准噶尔盆地永进油田特低孔隙度超低渗透率储层分类评价

准噶尔盆地永进油田西山窑组和清水河组储集层孔隙度的分布范围在4%～6%之间,渗透率分布范围在(0.01～0.30)×10-3μm2之间,属典型的特低孔隙度、超低渗透率储层。引入毛细管曲线分形维和BP神经网络方法,将研究区的储层分为3类。通过建立样品毛细管压力曲线和孔隙大小分布的分形几何模型计算了孔隙结构的分形维数,定量描述孔隙结构的复杂程度,进而实现样品储层的分类;用BP神经网络方法输入5个节点数,即分形维和4条测井曲线系列(包括自然伽马、声波时差、深侧向和浅侧向电阻率),输出1个节点数,即1条深度连续的分形维曲线,实现全井段储层精细分类及有效性评价。     

煤层气储层孔隙结构分形特征定量研究

与常规天然气储层相比,煤层气储层具有更复杂的孔隙结构。根据分形理论,推导了一种利用毛管压力曲线,采用导数法计算煤层孔隙分形维数的方法,并且对计算过程中的分段性进行了讨论。根据沁水盆地煤样的实测毛管压力曲线计算储层的分形维数,并对分形维数的影响因素进行了分析,发现不同煤阶的煤层样品具有不同的孔隙类型,分形维数有明显区别。     

确定孔隙结构分形维数的新方法

储层岩石的孔隙空间具有良好的分形特征。将分形几何学的原理运用于储层岩石的孔隙结构研究,能建立毛细管压力曲线、相对渗透率、孔喉大小分布等的分形模型。但这些模型只有在求取了孔隙结构分形维数D的基础上,才可能对孔隙结构作出预测。本文提出了在建立毛细管压力分形模型的基础上,运用毛细管压力资料预测分形维数D.通过实测检验证明,该方法不仅简便易行、精度高,而且能直接得到三维空间的信息,值得研究和推广应用。      

砂岩孔隙结构分形特征及相对渗透率研究

根据分形几何理论和储层岩心孔隙分布规律.进一步分析砂岩孔隙结构的分形特征.结果表明,定量描述砂岩孔隙结构分形特征的分形维数是分区域的,分形维数减小,孔隙结构变好.在分形孔隙累积频率大于50%时,中、高渗透率岩心的分维数和孔喉几何因子小,而低渗透率岩心的分维数和孔喉几何因子大.在孔隙分形模型的基础上,推导出预测油、水相对渗透率的理论预测公式,可用于高含水期孔隙结构和润湿性变化时相对渗透率的计算;该公式适合于数值模拟中相渗曲线的处理,但在进行数值模拟时,对实验室测试的相对渗透率取值要十分慎重.     

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...     

准噶尔盆地玛湖凹陷百口泉组致密砂砾岩孔隙分形特征及影响因素探讨

致密砂砾岩储层孔隙结构复杂,孔隙类型多样,非均质性强,储层孔隙结构表征困难。基于高压压汞毛细管压力曲线,利用多种分形模型计算反映储层孔隙结构的分形维数,对比分析了分形维数与孔隙度、渗透率以及孔隙结构特征参数之间的关系。相比于J函数曲线分形模型与热力学分形模型,毛细管束分形模型计算的分形维数能更好地表征致密砂砾岩储层孔隙结构。进一步从岩石颗粒粒度、碎屑成分、黏土矿物及孔隙类型等多方面探讨分析了致密砂砾岩分形维数的影响因素。分析结果显示,碎屑成分与黏土矿物是影响分形维数的主要因素,孔隙类型多样及复杂程度是分形维数的直接表现。现场应用实例表明,试油产能越大,分形维数越小,产能与分形维数有着密切的关系,可以通过分形维数评价产能大小。基于致密砂砾岩储层孔隙分形特征,利用分形维数评价储层孔隙结构的方法为砂砾岩储层孔隙结构的评价提供了新的思路与研究途径。     

鄂尔多斯盆地镇北地区延长组超低渗透储层孔隙结构及其分形特征

选取鄂尔多斯盆地镇北地区延长组7块超低渗透岩心样品,分别开展铸体薄片、扫描电镜、X衍射、高压压汞和核磁共振等实验,明确了超低渗透储层孔喉分布特征、孔隙类型、矿物组成及其含量;运用分形理论研究了储层孔喉分形特征,系统分析了分形维数与储层物性、孔隙结构参数和矿物成分及其含量之间的关系。结果表明:研究区储层孔隙类型主要为残余粒间孔、溶蚀孔和晶间孔。储层矿物成分以石英和长石为主,黏土矿物中绿泥石含量最高。根据毛管压力曲线形态和排驱压力可将储层孔隙结构分为Ⅰ类、Ⅱ类和Ⅲ类3种类型,其储集性能和渗流能力依次变差,孔隙结构非均质性逐渐增强。高压压汞所得的孔喉大小分布具有多重分形特征,依据分形特征曲线存在的明显转折点,将孔隙空间分为大孔、中孔和微孔,微孔相对于大孔和中孔而言孔隙分布较为均匀和规则,对应分形维数最小。核磁共振技术可以更全面地表征储层的孔隙空间,T2T2cutoff段孔喉分布不具有分形特征,T2T2cutoff段可动流体孔隙空间和有效孔隙符合分形结构,对应的分形维数均反映相互连通孔隙的复杂程度。储层孔喉分形维数与孔隙度和渗透率之间具有较好的负相关性,与孔隙结构参数之间也存在较好的相关关系,储层的矿物组成及其含量是决定分形维数大小的内在因素,进而影响储层质量和孔隙结构特征。     

用分形几何法预测毛管压力曲线

利用分形几何学的原理和方法,实现了利用常规岩心分析资料如孔隙度和渗透率等反演毛管压力曲线(建立孔喉体积分布预测模型),通过实际资料验证,该方法预测结果精度较高。而毛管压力曲线中包含了大量储集层信息,有一系列的地质应用,包括:计算储集层的相对渗透率;计算任意区间渗透率的贡献值;分析评价储集层的非均质性;确定流动孔喉半径下限值;划分储集层与非储集层并对储集层进行定量评价;对油层流动空间的有效性定量评价;计算储集层原始含油饱和度等,为非取心井段的孔隙结构研究及储集层研究与评价开辟了新途径。     

微观孔隙分形表征新方法及其在页岩储层中的应用

油气储层微观孔隙结构定量研究对储层评价及微观渗流具有重要意义。为此,运用分形几何原理对10组岩样CT扫描的微观孔隙结构进行定量描述,采用最小二乘法确定了微观孔隙结构的分形维数及自相似区间,指出微观孔隙结构分布具有多重分形特征,据此推导了微观孔隙结构的多重分形概率分布函数,并验证随机分形表征的有效性,最后应用该分形定量表征新方法研究页岩纳米孔隙微观结构,建立了页岩三维纳米微观孔隙网络模型。计算结果表明:①与单一分形描述方法相比,多重分形法将复杂微观孔隙结构分成不同自相似区间并能精确地定量表征;②与其他统计方法相比,采用建立的分形概率分布新函数随机计算产生的孔隙数据与真实储层数据吻合度高,使微观分布特征研究可以从传统描述转变为定量化计算。结论认为,该研究成果补充了传统页岩纳米孔隙的定量表征方法,为精细定量化表征微观储层结构以及三维微观孔隙网络模型的构建奠定了理论基础。     

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。     

鄂尔多斯盆地富县探区延长组长6—长8段超低渗砂岩储集层孔喉特征

采用恒速压汞、原油边界层测试及分形几何方法,精细描述鄂尔多斯盆地伊陕斜坡富县探区延长组长6—长8段超低渗砂岩储集层微观孔隙结构及喉道分布,定量表征超低渗储集层微观孔隙结构特征及其对渗流能力的控制作用。研究表明,研究区延长组长6—长8段砂岩储集层孔隙喉道弯曲迂回程度强烈,孔喉大小悬殊,分布形式以单峰正偏态型和双峰偏粗态型为主;储集层为大孔细喉型,喉道半径的大小及其分布是低渗储集层渗流能力的决定性因素;储集层具有良好的分形几何结构,沉积环境和成岩作用差异使得储集层具多重分形特性;超低渗储集层原油吸附层厚度占孔隙体积15%~23%,原油吸附层的形成是储集层渗流能力变差的主要原因。     

应用定量方法描述储层孔隙结构的非均质性

传统的储层砂岩孔隙结构研究多为定性的，分形几何学的出现改变了这种状况。MIFA法就是一种定量的分形几何学方法。本文应用MIFA法对塔里木盆地塔中地区志留系储层孔隙结构进行了研究。经过分析得出了孔隙度、渗透率与分形维数之间有良好的线性关系这一结论。     

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。