镇泾油田延9储层岩石孔隙结构的分形研究

储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和非均质性。本文应用分形几何原理,对镇泾油田延9低渗透储层岩石的孔隙结构进行了研究。得出储层砂岩孔隙分形维数同孔隙半径呈良好的对数关系。认为孔隙结构分形维数越大,孔隙结构的复杂程度越强,非均质性越强,储集性能越差,反之亦然。     

用分形理论研究低渗储层孔隙结构

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2.690 7～2.814 0）和分段分形特征（分形维数2.414 8～2.995 2）;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。     

离心毛管压力曲线分形特征研究

根据分形理论,对某油田区块的离心毛管压力曲线进行分形研究及分形维数的计算结果表明,离心毛管压力曲线具有很好的整体分形特征,比较驱替毛管压力曲线和吸入毛管压力曲线的分维值,发现两者相差很小,具有很好的一致性,说明它们都能较好的描述该区块的孔隙特征;另外,对驱替毛管压力曲线进行分段线性回归后发现,分段分形线性回归相关性好于整体分形,但整体分形更能反映储层岩心的孔隙结构特征。计算的驱替毛管压力分维值和岩样的渗透率有较好的对数关系,和孔隙度具有一定的线性相关性。     

基于CT扫描试验的透水混凝土孔隙分布特征研究

为了研究路面铺装透水混凝土渗透性能的微观机理,开展微米CT扫描得到混凝土试样的二维图像和三维孔隙网络模型,并对孔隙的分布特征进行了统计分析.结果 表明:透水混凝土试样内部孔隙网络发育,孔隙体积分数为9.51％;孔隙尺寸分布范围广泛,由等效孔径法将孔隙划分为小孔、中孔和大孔3个类别,其中大孔的数量仅占1.43％,但体积含量高达53.1％;试样的分形维数范围为1.35 ～ 1.76,说明该透水混凝土内部孔隙分布有显著的不均匀特点.对透水混凝土内部孔隙分布特点取得深入认识,可为相关路面铺装混凝土的透水特性分析提供参考.     

根类中药材孔隙结构及其分形特征

认识和表征中药材的孔隙结构,对优化其中有效成分的提取过程有指导作用.今利用SEM、压汞法等考察了根类中药材甘草、黄芪、丹参的饮片及粉末在不同溶剂环境下的孔隙结构.研究结果表明,三种药材的粉末均主要由致密组织和薄壁组织组成,与未处理的情况相比,水溶胀会使薄壁组织含量增加,孔容和比表面积增大,乙醇溶胀不会带来明显的显微结构变化,孔容和比表面积有所减小.对压汞法实验数据的拟合证实三种药材均具有典型的热力学分形特征,分形维数在2.30～2.90之间.对于同一种药材,在水中的分形维数比未处理和在乙醇中的大.中药材分形维数是孔隙结构的综合反映,分形维数越大,孔径的分布范围越宽、小孔越多,越有利于传质.测定分形维数为表征中药材的整体孔隙结构提供了一种手段.     

石墨基浸金属多孔材料微观孔隙结构及其分形特征

为定量描述石墨基浸渍金属材料的孔隙结构特征并研究其对浸渍过程的影响规律,在石墨基多孔材料孔隙形成机理研究的基础上,分析形成浸不透孔洞的原因,并运用分形理论对孔隙结构特征进行了描述. 研究表明,石墨基浸渍金属多孔材料的孔隙结构具有典型的分形特征,其基体、孔隙、浸渍金属分形维数分别为1.80~1.85, 1.55~1.65, 1.50~1.55,未浸渍区域的分形维数为1.42~1.60,孔隙率为17.25%~24.85%. 分形维数反映了孔隙结构的非均质性,与采用压汞实验获得的孔隙率变化规律有较好的一致性,证明可用分形维数表征石墨基浸金属材料的孔隙率.     

分形理论对煤粉粒度和孔隙的表征

介绍了分形理论的定义,说明自相似性和标度不变性是分形的2个重要特征。从粒度分形规律和煤粉研磨超细化分形2个方面对煤粉超细化分形进行了研究,说明煤粒研磨过程中,绝大部分能耗用在小颗粒的研磨上,颗粒表面分形维数越大,研磨能耗越高,颗粒形状越不规则,能耗越大。详细介绍了气体吸附法、压汞法和扫描电镜图像法3种测定煤粉孔隙分形维数的方法,阐述了煤粉粒度和孔隙的分形规律及国内外相关研究现状,着重说明了煤粉的研磨、高效燃烧、煤粒与孔隙发育程度的关系及煤粒孔隙的特点与瓦斯存在形式的关系。最后提出了煤粉粒度和孔隙的研究方向。     

孔隙结构分形维数测试与应用研究进展

分维是描述分形的定量参数。储集层岩石的孔隙结构具有良好的分形特征,孔隙结构的分维可以定量描述孔隙结构的复杂程度。目前测量孔隙结构分维主要有四种方法：吸附法、离散法、散射法和压汞法。而分维的应用主要在五个方面：研究岩石的常规物性、成岩作用与沉积作用对分形的影响、粘性指进现象的研究、研究储层伤害与保护机理和对储层非均质性的研究。分形方法在孔隙结构中的应用不仅可以深化我们对孔隙结构的认识,还可以为孔隙结构中较复杂的问题提供新的工具。     

基于物性资料对长6储层进行分形结构研究

通过对长庆地区长6段储层物性和孔隙结构特征的深入研究,确定该地区此段储层属低孔低渗、特低渗储层;结合孔隙结构分形性质,标定出了储层判别的分界点为渗透率0.1×1-0 3μm2、孔隙度为11%。使得以后该储层的分类研究更加省时省力,为该层以后的合理开发提供了可靠的地质依据。     

锆英砂球磨过程中颗粒分布的分形研究

测定了球磨不同时间后锆英砂的粒度分布,计算了其分形维数,并结合颗粒形貌的观察,对球磨过程中粉料的破碎行为做了研究,结果表明：当球磨时间较短时,椭球形原砂被破碎为具有尖锐边角的不规则形状,降低了进一步破碎的难度,破碎效率提高,因此分形维数不断增大;但随着颗粒的细化及其含量的增加,不但自身破碎的难度逐渐增加,而且阻碍了粗颗粒的破碎,故球磨更长时间后分形维数增大的趋势趋缓;同时,锆英砂球磨过程中不同粒度颗粒破碎的难度存在差异,导致随分形维数上升,颗粒分布的离散度快速上升,不利于双峰级配粉的制备。     

煤粉碎过程中颗粒形状的分形特征

应用分形几何学的方法对煤粉碎过程中颗粒的不规则程度进行度量．研究结果表明,不同组成的颗粒其颗粒形状分维ＤＰ不同,矿物质组成的颗粒形状分维最大,其次是壳质组颗粒,四组分颗粒居第三,其它颗粒的形状分维大致相似．颗粒形状分维具有随时间不变性的特点,表现为相同组成的颗粒的形状分维基本不随粉碎时间发生变化．导致这一现象的根本原因是不同的煤显微组分的力学性质及微裂纹的分布不同,而对于同一组分来说,其微裂纹的分布又具有自相似性．     

转炉钢渣粉粒度分布的分形特征

采用Mastersizer2000激光衍射粒度分析仪对球磨转炉钢渣粉粒度分布进行了测试,运用分形几何理论分析了钢渣粉的分形维数,探讨了分形维数与球磨时间、比表面积、特征粒径、均匀性系数及胶砂性能之间的关系.结果显示:球磨转炉钢渣粉粒度分布具有分形特征;分形维数在2.2～2.5之间,其值大小反映了钢渣粉的细度和分布宽度;分形维数越大,钢渣粉越细,粒度分布越宽;分形维数与球磨时间、比表面积、特征粒径、均匀性系数以及胶砂(w(标准水泥)∶w(钢渣)=70∶30)流动度之间存在良好的线性相关,相关系数在0.95～1之间.在本实验条件下,存在一个最佳分形维数2.41,在此分形维数下砂浆各龄期抗压强度最高.     

不同渗透率岩心一次进汞-退汞回路的分形特征

利用压汞法测得的毛细管压力曲线,比较分析了不同渗透率岩心的一次进汞-退汞回路的形态特征、变化规律及其孔隙分布特征。结合分形理论,分别用单分形段和多线性段拟合方法对中高渗透岩心和低渗透岩心的分形维数进行了拟合,阐述了分形维数作为量化指标与不同孔隙分布特征的关系。结果表明,中高渗透岩心水银以连续相退出岩心孔隙,进汞-退汞回路的分形特征曲线近于平行,计算的分形维数接近;而低渗透岩心退汞过程水银的连续性被破坏,大部分水银由于被孤立而形成残余饱和度,定量表现为分形特征曲线拟合的分形维数与岩心中较小孔隙的分形维数值接近。     

钻井液粒度分布特征参数描述研究

利用激光粒度分析仪测定了几种钻井液及其加重材料的粒度分布特征,并应用RosinRammler分布模型和分形模型对其分布特征进行了描述。结果表明,Rosin-Rammler分布模型可以从一定程度上描述颗粒物的粒度分布特征,对钻井液及加重材料的粒度分布,能够定量的进行描述。分形维数也可以反映出钻井液及其加重材料粒度分布的基本特征,由于钻井液影响因素较多粒度分布复杂,其分形维数也远大于加重材料。     

煤焦气化过程中的分形特征

将分形理论的概念应用到煤焦气化研究中 .煤焦气化过程孔结构参数间的变化规律符合一定的分形关系 ,气化速率越大 ,分形维数也越大 ,但是分形理论并不适用于所有煤焦气化过程研究 ,只有那些孔容积绝大部分由中小孔构成的煤焦才符合分形规律 .     

生物质炭孔隙分形特征研究

基于生物质炭孔隙结构压汞法测量结果,采用Menger海绵模型和基于热力学关系模型两种分形模型,对稻壳、法国梧桐树叶、玉米秆、棉花秆种生物质炭的分形维数进行了计算.结果表明基于热力学关系模型比较恰当地反映了生物质炭样的孔隙结构.生物质炭具有较大的分形维数即不规则性,并与生物质种类有关.在种生物质中,树叶炭的分形维最大,玉米秆炭的分形维最小.制炭时的热解温度、热解速率和热解时间等对生物质炭的分形维数均有影响,其中热解温度的影响最大,但它们的影响与生物质的塑性有关.     

鄂尔多斯盆地宜川地区本溪组致密砂岩储层孔隙结构分形特征研究

采用低温氮气吸附实验对宜川地区本溪组致密砂岩储层孔隙结构及分形特征进行研究,结果表明:研究区本溪组致密砂岩储层吸附曲线整体为反"S"型,分为低、中、高压三个压力段,吸附-脱附曲线少数无吸附回线,多数以开放型孔隙为主,具有IUPAC分类H3型特点,可能反映具有两端开口的楔形孔或似片状颗粒组成的非刚性聚集体的槽状孔特点。储层样品孔径存在多个不同的峰值,但主要集中在2～8nm区间内,平均孔径在5.658～9.408nm,均值为7.8943nm。主体孔径为微孔,存在一定量的过渡孔及少量中孔和大孔。BET比表面积介于0.2447～0.8312m2/g,平均为0.5033m2/g;总孔体积介于0.7～2.720μL/g,平均为1.560μL/g。比表面积与总孔体积呈正相关关系。研究区储层孔隙呈现两段式和四段式的多重分形特征,且整体呈现压力越高,分形维数越大的特点,较好地反映储层孔隙结构的复杂性及非均质性。因此,储层孔隙的分形维数可以作为宜川地区本溪组储层评价的一个重要参考。     

水泥基材料颗粒特征与性能的分形理论研究

水泥基材料的颗粒特征与其性能直接相关.利用他人进行的颗粒特性(包括粒级分布、中位径、比表面积等)与性能(活性、需水性、强度等)的试验数据,用分形理论进行了分形维数的计算与分析.结果表明,分析维数与水泥基材料的比表面积、中位粒径、需水量和机械强度等性能间存在良好的相关性,可以作为反映材料颗粒特征的综合性参数.     

由吸附等温线分析膨润土的分形孔隙

膨润土是一种多孔的粘土材料，对气相和液相中的污染物均有很好的净化效果。为了了解其对气体的吸附性能，用氮气吸附等温线分析了2种膨润土和1种活性白土的BET比表面积和孔隙分布，并应用基于FHH模型的方法计算了它们的分形维数。结果表明，普通膨润土的分形维数接近2，而活性白土的达到了2．59。讨论了孔隙度、比表面积以及分形维数等参数与吸附量的关系，表明分形维数更能反映膨润土对气体的吸附性能。     

东营凹陷博兴洼陷沙河街组页岩孔隙特征研究

页岩的孔隙特征对页岩油的开采具有重要意义。为探讨博兴洼陷沙河街组页岩油储层的孔隙特征,本文基于高压压汞分析了页岩的孔隙结构及分形特征。研究结果表明：博兴洼陷沙河街组页岩孔隙可分为三类,Ⅰ类为较有利储层、Ⅱ类为不利储层,Ⅲ类为有利储层。基于三种不同模型表征不同尺度下孔径的分形特征,Menger海绵模型适用于表征中小孔、毛管力模型适用于表征中大孔,Sierpinski模型适用于表征各尺度下孔径的分形特征。