岩心结构重建及其渗流规律研究

• 作 者: 王锐
• 出 处: 武汉轻工大学
• 发表日期: 2017年01期
• 关键词: 数字岩心 孔隙结构 三维重建 渗透率 数值模拟

储层作为多孔介质材料,内部存在大量的不同尺寸孔隙,具有复杂多样的空间分布特征与几何形态,互相连接形成复杂的孔隙网络结构。在石油天然气、页岩气等领域的资源中,储层的孔隙结构对其开采有着重大影响。可通过对储层的微观孔隙连通性、孔喉尺寸分布、配位数等特征参数的研究来对储层进行合理的分类评价,找出规律,从而使得油气产量大大提高。本文通过岩心微观结构的CT图像,首先采用图像处理的方法,对其微观孔隙结构特征进行了研究,然后基于数学理论的方法对其参数进行了统计分析,重建岩心图像模型,最终采用数值模拟的方法研究了岩心孔隙结构参数及其渗流规律的函数关系。论文的主要工作如下:(1)采用岩心微观结构的CT扫描图像处理软件,进行岩心CT图像的统计分析,对岩心孔隙结构的参数(如孔径、喉道半径、孔隙度等)以及孔隙结构连通性的统计学规律进行分析,建立岩心微观孔隙结构的统计学模型。(2)基于所建立的统计学模型,选取砂岩岩心图像,利用孔隙结构重建的最大球理论,建立孔隙结构网络模型,统计其网络模型参数。(3)基于所建立的孔隙结构网络模型,采用三维微观结构重建软件Mimics对其进行三维微观孔隙结构模型重建,随机产生一定数量三维岩心结构的岩心微观孔隙结构的数字模型。(4)对重建的岩心模型,划分有限元网格,采用Abaqus软件,计算重建岩心的等效渗透率,并分析岩心等效渗透率与其孔隙特征参数之间的关系,建立岩心等效渗透系数与孔隙结构参数之间的函数关系,建立以岩心微观孔隙结构参数为变量的岩心等效渗透率的计算模型。