基于真实孔隙空间分布的酸蚀蚓孔扩展规律数值模拟研究

碳酸盐岩储层酸化、酸压改造中会形成酸蚀蚓孔,蚓孔扩展规律决定储层改造效果,孔隙空间分布对蚓孔扩展影响较大,很多学者进行了酸蚀蚓孔扩展数值模拟研究,都使用人工生成的随机孔隙度空间分布;其分布与真实的孔隙分布有较大差异,特别是有孔洞存在时。基于普光气田岩心真实孔隙空间分布,用数值模拟方法进行了酸蚀蚓孔扩展规律研究。首先通过岩心CT扫描获取岩心孔隙空间分布,用于蚓孔扩展数值模拟;然后建立双尺度蚓孔扩展数学、数值模型,基于该模型和岩心的实际孔隙空间分布进行了蚓孔扩展数值模拟,分析对比了真实孔隙分布下和人工合成孔隙度分布下的酸蚀蚓孔扩展规律。还研究了普光气田岩心注入速度与蚓孔突破孔隙体积倍数间的关系,优化了注入速度及对应的孔隙体积倍数,分析了孔隙度和孔隙空间分布与蚓孔形态和突破孔隙体积倍数间的关系,该研究为普光气田酸化或酸压设计提供了理论依据。

孔隙空间分布规律对酸蚀蚓孔扩展规律的影响

酸蚀蚓孔发育扩展规律除了与注入条件、酸液类型、温度和岩石类型有关外,还与孔隙度大小和孔隙空间分布规律有关。本文研究了普光气田岩心孔隙空间分布规律对蚓孔扩展的影响。采用CT扫描岩心得到孔隙度的三维分布,分析孔隙空间分布规律,然后进行岩心酸化流动实验,得到蚓孔突破岩心需要的酸液孔隙体积倍数,实验完毕后再用CT扫描蚓孔形状。通过对比实验前的孔隙度分布和酸化后的蚓孔形状、分析岩心孔隙度和蚓孔突破岩心需要的酸液孔隙体积倍数间的关系,得到孔隙空间分布规律对蚓孔发育扩展的影响。研究发现,蚓孔趋于沿大孔道分布的地方扩展,蚓孔突破岩心需要的酸液孔隙体积倍数随孔隙度增加而降低,对于普光气田I和II类岩心,突破孔隙体积倍数高的约4,低的约0.4,大多在1左右,较致密的III类岩心在实验压差下没形成蚓孔。

孔隙数量及空间分布对砂岩三轴抗压强度影响分析

为了弥补三轴压缩状态下孔隙岩石三维建模的缺陷,以砂岩为研究对象,通过对取样砂岩加工的标准圆柱试样进行试验,得到砂岩的力学参数及孔隙率,使用FLAC3D软件及自带的FISH语言建立与实际砂岩孔隙率相等的砂岩标准圆柱试样随机孔隙模型。以此模型为基础,应用数值模拟试验方法,通过三轴模拟试验进行孔隙数量和孔隙空间分布对孔隙砂岩强度影响的研究。结果表明:随着孔隙数量增加,孔隙率增大,砂岩三轴抗压强度降低,同一围压下的三轴抗压强度呈现指数递减趋势,并得出了拟合公式;孔隙率不变时,不同孔隙空间分布模型的三轴抗压强度误差在5%以内,即可认为孔隙空间分布对砂岩三轴抗压强度没有明显影响。研究结果可为孔隙岩石三轴抗压强度评价提供参考。

复杂孔隙结构储层渗透率评价方法研究

介绍核磁共振测井(NMR)在复杂孔隙结构储层评价中的应用。详细分析利用核磁共振的弛豫特性和扩散特性计算渗透率的模型优缺点。Coates模型和SDR模型比常规经验公式计算渗透率更准确,但大量岩心实验数据表明它们并不适用于特低渗透储层。提出一种新的定量评价物理函数——孔隙空间集中分布模型,它通过描述T2分布中可动流体体积分布的均一性,准确计算出低孔隙度低渗透率储层的渗透率。岩心数据计算表明,孔隙空间集中分布模型系数C与岩心渗透率具有很好的负相关关系,C值越小,表明孔径分布的集中程度越低,渗透性越好。岩心数据分析比较表明,该模型比经典核磁共振测井渗透率评价模型精度更高,对于定量描述复杂孔隙结构储层的渗透性具有很好适用性。

基于核磁共振技术分析骨料粒径对水泥砂浆微观结构的影响

为研究骨料粒径对水泥砂浆微观结构的影响,采用核磁共振(NMR)设备和BRS-Ⅱ型脉冲孔渗测定仪测试了骨料分别为标准砂和机制砂(粒径分别为1.25~2.50 mm、2.50~5.00 mm、5.00~10.00 mm)的标准柱状水泥砂浆试件的T_(2)谱、核磁共振成像硬脉冲一维频率编码技术(GR序列)和渗透率,探究了骨料粒径对水泥砂浆试件孔径分布、渗透率、孔隙度、迂曲度、孔隙结构分形特征以及孔隙空间分布均匀程度的影响。研究结果表明:标准砂试件的等效平均孔隙半径及孔隙度最小,等效平均孔隙半径随骨料粒径的增大先减小后增大,而骨料粒径与迂曲度呈负相关关系,与渗透率、孔隙度以及毛细孔分形维数呈正相关关系。另外,随着骨料粒径增加,试件孔隙空间分布不均匀程度显著增大,骨料粒径对水泥砂浆孔隙空间分布影响明显。