數(shù)字巖心及孔隙網(wǎng)絡模型重構方法研究.pdf

1、微觀孔隙尺度上研究流體在多孔介質(zhì)中的流動是揭示其流動機制、獲得新認知的重要途徑，是多孔介質(zhì)流動模擬領域目前國際學術界研究的熱點。數(shù)字巖心和孔隙網(wǎng)絡模型是孔隙級微觀滲流理論研究的基礎平臺，論文對此開展了系統(tǒng)而深入的研究。首先，依據(jù)巖心切片或粒度組成曲線等巖心資料，系統(tǒng)研究了CT掃描法、模擬退火法和過程模擬法建立數(shù)字巖心的理論與方法，建立了人造巖心、砂巖和碳酸鹽巖等巖樣的數(shù)字巖心，采用孔隙空間微觀結構分析方法和格子Boltzmann方法對上

2、述三類數(shù)字巖心的結構特征和傳輸性質(zhì)等進行了評價，表明：以高分辨率CT機對真實巖心直接掃描是建立數(shù)字巖心最直接、準確的方法；過程模擬法具有良好的數(shù)字巖心建模能力，所建巖心能夠用來開展微觀流動模擬研究；模擬退火法建立的數(shù)字巖心孔隙結構與真實巖心差異較大，其建模效果有待改進。其次，基于LKC算法開發(fā)了由數(shù)字巖心構建孔隙網(wǎng)絡模型的方法，包括確定數(shù)字巖心孔隙空間居中軸線、消除巖石骨架壁面粗糙引起的冗余枝節(jié)結構、搜索孔隙和喉道位置以及確定其形狀和尺

3、寸等方法，確保了構建的孔隙網(wǎng)絡模型與數(shù)字巖心具有等價拓撲結構及幾何特征。第三，基于孔隙網(wǎng)絡模型采用孔隙級流動模擬方法開展了流動模擬研究，揭示了孔隙喉道尺寸、孔隙空間拓撲結構、油水接觸角和初始含水飽和度對油水相對滲透率的影響機制，形成了預測孔隙網(wǎng)絡模型的絕對滲透率和油水相對滲透率的方法，預測結果與數(shù)字巖心分析結果及相應巖心物理模擬實驗結果高度吻合，表明論文提出的構建數(shù)字巖心和孔隙網(wǎng)絡模型方法的有效性和可靠性。數(shù)字巖心和孔隙網(wǎng)絡模型為微觀尺