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。     

黔北地区牛蹄塘组海相页岩孔隙结构及其非均质性特征

利用氩离子抛光扫描电镜和氮气吸附法研究铜仁-毕节地区牛蹄塘组页岩的孔隙形态、孔径分布以及孔隙分形特征,讨论了页岩组分及孔隙结构参数对分形维数的影响。结果表明,牛蹄塘组页岩孔隙类型多样,包括有机质孔、粘土矿物层间孔和溶蚀孔等。页岩总孔体积介于0.0086～0.0313 cm~3/g,平均为0.0212 cm~3/g;BET比表面积介于5.64～24.61 cm~2/g,平均为17.23 cm~2/g,页岩具有不同的孔隙结构特征,进而表现出不同的孔隙非均质性。页岩孔隙具有明显的分形特征,分形维数D_1介于2.0573～2.5254之间,受TOC和矿物组分的共同控制,与总孔体积和比表面积呈正相关性;分形维数D_2介于2.6329～2.8028之间,主要受TOC影响,其与TOC、总孔体积和比表面积均呈现先增加后降低的趋势。页岩平均孔径越小,微孔越发育,分形维数越大,孔隙非均质性越强。     

分形特征在孔渗计算中应用的意义研究

储层孔隙与喉道空间分布具有统计自相似性特点,孔隙结构特征也可以用分形几何学进行描述。与其他方法相比,岩石微观孔隙结构被我们用分形的方法看作复杂无规律的整体进行研究,这样,得到的计算结果更符合真实情况。本文基于压汞实验资料,计算出样品的孔隙结构分形维数。经过深入研究发现,孔隙结构分形维数与储层参数之间具有一定相关性,基于孔隙结构分形维数的储层物性参数建模能够取得较好效果。研究表明基于压汞资料所求取的,孔隙结构分形维数可为储层孔隙结构微观非均质性研究提供有效方法,并为进一步储层评价奠定基础。     

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.     

鄂尔多斯盆地华庆地区长63致密砂岩储层微观特征研究

针对鄂尔多斯盆地华庆地区长6₃致密砂岩储层，运用铸体薄片和高压压汞实验对其储层微观特征进行研究。根据毛管压力曲线将储层分三类，并对每种类型储层孔喉结构的分形维数进行研究，根据分形维数将储层中孔喉结构分为较大和较小两类，最后其影响因素进行探讨。结果表明：Ⅰ类储层非均质性最差，储层物性最好，Ⅲ类储层非均质性最强，储层物性最差，Ⅱ类储层介于两者之间。较大孔喉的分形维数通常大于3,说明其孔喉结构复杂，孔隙和喉道半径差距较小，不利于油气运移；较小孔喉分形维数一般介于2～3之间，孔喉半径差距较小，均一性较好。影响储层孔喉结构差异的因素主要有岩石成分和成岩作用。     

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。     

海上深水区碎屑岩储集层孔隙结构特征

海上深水区碎屑岩储集层具有良好的油气勘探潜力，但储集层质量受孔隙结构影响显著，因此，探究孔隙结构特征对深水碎屑岩油气藏高效开发至关重要。以南海深水区恩平组碎屑岩柱塞样为研究对象，通过铸体薄片分析（CTS）、核磁共振（NMR）、高压压汞（HPMI）以及恒速压汞（CRMI）等微观岩石物理实验对孔隙结构开展研究。结果表明，海上深水区碎屑岩可分为长石岩屑砂岩、岩屑石英砂岩及长石石英砂岩；不同孔隙类型和喉道的组合会导致孔隙系统的非均质性。     

淮南煤焦颗粒内部孔隙结构在燃烧过程中的变化

用氮气等温吸附/脱附（77 K）方法测量了淮南低变质煤及其在850℃条件下燃烧得到半焦的内部孔隙结构.通过分析得到有关煤焦颗粒内部孔隙结构的参数及其与燃尽率之间的关系.由吸附/脱附曲线判断煤焦孔洞的形状呈多样性.结合吸附理论,认为分形BET和分形Freundlich方程回归得到的分形维数分别表征颗粒内部大中孔表面分形维数和微孔体积分形维数.发现在燃烧过程中煤焦的表面分形维数及体积分形维数具有不同的变化趋势.     

分形几何在储层微观非均质性研究中的运用

储层岩石的孔隙结构是一种明显的分形结构,具有典型的微观非均性物质特点,以储层岩石的孔隙结构作为研究对象,介绍了分形几何在储层微观非均性中的运用原理与运用方法,并通过实例进行具体分析,希望能为分形几何在储层微观非均质性研究中的运用的未来发展提供一定的帮助。     

不同秸秆生物炭的孔隙结构及其差异

基于低温氮气吸附的研究方法,对水稻秸秆、玉米秸秆、小麦秸秆制备的生物炭进行了孔结构研究,用BET方程、BJH方程和t-plot方法分别计算得到生物炭的比表面积、孔径分布和微孔数据,利用FHH模型计算了孔隙分形维数。研究表明：不同温度不同材料都对生物炭的孔结构有较大影响,随着热解温度的升高水稻秸秆生物炭和小麦秸秆生物炭的BET比表面积和总孔容呈先增加后降低的趋势,而玉米秸秆生物炭的孔隙度随着热解温度升高持续增加;3种秸秆生物炭的孔径分布均以中孔为主,孔隙内部以Ⅱ型孔为主;水稻秸秆、玉米秸秆、小麦秸秆制备的生物炭都具有很好的分形特征,分形维数(D)分别为2.545 4~2.669 3、2.629 7~2.689 5、2.577 3~2.597 2,表明这3种生物炭孔隙结构比较复杂,非均质性强,其中水稻秸秆生物炭和小麦秸秆生物炭均在500 ℃条件下有较高的分形维数,分别是2.669 3和2.597 2,玉米秸秆生物炭则在700 ℃条件下有较高的分形维数,为2.689 5。     

沸石分子筛表面分形维数与孔性质的关联分析

为了研究模板材料对沸石分子筛表面形貌和孔结构性质的影响以及在焙烧除模板材料过程中分子筛表面复杂程度和孔道分布的变化,分别采用X射线衍射和氮气物理吸附-脱附对沸石分子筛进行表征,基于分形学理论引入分形维数及其计算,并将计算结果与分析结果进行对比讨论。结果表明,分形维数与分子筛表面的复杂程度密切相关,分子筛表面越复杂、沟壑越多,分形维数越大,反之则越小;模板材料影响分子筛不同指数晶面的生长速率和生长取向,进而影响分子筛的外观形貌和孔道结构性质,在焙烧除模板材料后,分子筛表面部分较大孔道发生塌陷,致使整体结构趋于平整化,分形维数减小。     

干馏终温对油砂半焦表面特性的影响

利用氮气等温吸附脱附法和电镜扫描研究了印尼油砂干馏热解过程中半焦表面特性的变化,并利用分形维数来定量描述半焦表面形态的复杂程度。结果表明,半焦BET比表面积与孔容积随干馏终温的变化趋势相近,均呈现先增大后减小的趋势。通过FHH方程回归得到的分形维数能够较好地反映半焦内部孔隙结构的分形特性,挥发分的吸出、塑性变形、气体产物的逸出以及油蒸汽的再凝结造成的闭孔效应的多种作用的交替影响,使分形维数在不同的温度区间有不同的变化趋势。电镜扫描能够直观地观察到半焦表面的孔结构特征,利用Matlab编程分析电镜图片得到的盒子维数与氮吸附数据拟合得到的FHH分形维数变化趋势基本一致。     

废弃纤维再生混凝土孔结构及碳化性能分形特征研究

以水灰比、再生骨料取代率、废弃纤维长度和体积掺量为设计变量,利用压汞试验及快速碳化试验,探讨了废弃纤维再生混凝土的孔结构、碳化性能的分形特征以及两者之间的关系.结果表明:废弃纤维再生混凝土孔结构具有显著的分形特征,废弃纤维的加入可阻止结构中有害孔的形成,改善废弃纤维再生混凝土内部的孔结构;纤维的加入可以提高再生混凝土的碳化性能,最优体积掺量为0.12%,碳化边界轮廓线的分形维数越小,对应的碳化深度越大;废弃纤维再生混凝土的碳化深度与孔隙体积分形维数之间存在相关性,随着孔体积分形维数减小碳化深度增大,根据孔隙体积分形维数来评价不同设计变量的废弃纤维再生混凝土碳化深度是可行的.     

基于核磁共振技术分析生活垃圾焚烧灰渣代砂混凝土的微观结构与抗压强度

孔结构是混凝土微观结构中重要的组成部分,影响着混凝土的宏观性能,为了研究生活垃圾焚烧灰渣代替天然砂对混凝土孔结构和抗压强度的影响,通过核磁共振技术对生活垃圾焚烧灰渣代砂混凝土微观孔结构进行测试,分析了孔隙率和孔隙分布变化规律,并根据分形理论研究了孔隙分形特征,获得各孔径区间的分形维数与整体分形维数,并探讨了各孔径占比、孔隙率和分形维数与抗压强度之间的灰熵关联度。结果表明:随生活垃圾焚烧灰渣代砂率的增加,混凝土孔隙率增加,无害孔占比减小,抗压强度降低;分形维数随着生活垃圾焚烧灰渣代砂率的增加而减小,由于生活垃圾焚烧灰渣具有潜在的水硬性,随龄期的增长,分形维数呈增加趋势,同时孔隙结构得到了优化。灰熵关联度分析发现生活垃圾焚烧灰渣代砂混凝土整体分形维数和无害孔占比对抗压强度影响最大。     

分形理论在润滑油添加剂合成研究中的应用

本文基于分形理论,利用图形处理软件对釜式法和超重力法合成的环烷酸钙的TEM照片进行处理,使用网格法对其分形维数进行了计算,并根据计算结果对不同合成条件下生成的环烷酸钙颗粒的形貌特征以及合成工艺进行了分析对比。结果表明:将分形理论应用于添加剂的产品的形态分析及合成工艺中,分形维数不仅被证明可以作为表征颗粒形貌特征及评价添加剂清净性能的重要参数,同时也与添加剂产品的合成工艺密切相关,可以间接作为评价添加剂合成工艺优劣的重要指标,同时从反应动力学和反应器结构两方面出发分析了添加剂颗粒成核的分形特征以及运动变化规律,说明添加剂合成过程不仅与物料的微观混合情况有关,同时也与反应器的组成结构关系密切。     

非均匀多孔介质表面变压过程的分形特征研究

多孔物质的表面结构可以用分形维数D来表征,D与微孔结构存在对应的关系,不同的表面分形维数对应不同的微孔结构．详细讨论了分形维数和微孔结构随压力的变化规律．随着压力的增大,多孔介质表面形成更小的吸附微孔,孔径分布广．表面变得更粗糙,分形维数增大,至到趋于稳定值．分形维数表达表面结构简洁明了．     

颗粒孔结构的积木分形模型

构造了立方和四面体两种积木分形体，得到一般积木分形体模型，导出关联表面积和体积增量的3个分形表达式，并分析了表面分数维的几何意义. 实验结果表明，利用该模型的表面积与体积增量分形表达式可以从压汞和BET的实验数据计算表面分数维，相关系数较高. 对同一种颗粒，两种实验方法可以得到相同的分数维. 讨论了体积增量的计算方法.     

用分形方法研究负载型聚烯烃催化剂的表面形貌及其对聚合活性的影响

以Ｍｇ（ＯＥｔ）２和ＴｉＣｌ４作为钛镁体系聚乙烯催化剂的代表,在不同反应上制备了Ｔｉ－Ｍｇ体系负载型聚乙烯催化剂,并用扫描电镜（ＳＥＭ）技术对其亚微观结构进行研究,证实其具有分形特征。应用分形理论及其改进的盒子维法对催化剂的亚微观结构进行了详细的分析计算,给出了催化剂表面结构的分维数,结果发现,催化剂分维值Ｄｔ随着催化剂表面的不规则度及催化剂内部孔隙的增多而增大,而其聚合活性与催化剂表面分维值的关系较为复杂,只在适宜的催化剂分维值范围内,才可获得较高的聚合活性,研究证明了分维值可作为比较两个分形无规则度对象的表征参量。