两种毛管压力模型对比的储层孔隙结构分形研究

基于多孔介质分形理论进行Li-Horne毛管压力模型和Brooks-Corey毛管压力模型的推导,证明Brooks-Corey毛管压力模型为Li-Horne毛管压力模型的一种特殊形式。并利用两种毛管压力模型对北部湾盆地不同渗透率岩样的压汞曲线进行拟合,获得孔隙大小分布指数来评价储层的非均质程度,由于Brooks-Corey模型适用于均质储层,而Li-Horne模型对于均质、非均质储层均适用,所以Li-Horne模型拟合结果好于Brooks-Corey模型。同时,根据Li-Horne模型推导出多孔介质孔隙分布的分形概率模型,其指数与分形维数有关,利用该模型计算的孔喉尺寸分布与压汞曲线获得的结果一致。

一个适用于煤岩的新的分形毛管力模型

针对煤岩毛管压力对研究煤层储层结构特征和煤层气开采的重要作用,基于分形理论,依靠"Matchstick"模型代替在常规多孔介质中经常使用的"毛管束"模型并考虑迂曲度参数的影响,提出一个新的毛管压力模型,确定煤岩系统的毛管力曲线。当孔隙分布指数(λ)和迂曲度参数(η)取特定值时,新模型可以推导出常用的Brooks-Corey模型和Li模型。通过压汞法对采集到的中国LZ煤矿的煤岩岩心进行实验测量,得到不同岩心的毛管力曲线的实验数据。最后分别应用常用的BrooksCorey模型,Van Genuchten模型和Li模型以及新模型计算得到的毛管力与不同煤岩实验测得的数据拟合对比,结果显示新模型拟合的效果更好。

分形维数定量表征煤岩储层非均质性

针对传统方法难以定量描述煤岩储层非均质性的问题,提出了一种新的适用于煤岩的毛管压力模型,来评价煤岩储层的非均质性。该模型基于分形理论,引入孔隙分布指数,并考虑迂曲度参数的影响,通过恒速压汞法测量某煤矿的煤岩岩心的孔隙度、渗透率,得到毛管压力曲线,对毛管压力曲线进行拟合得到分形维数;利用孔隙大小分布曲线,分析并验证计算得到的分形维数,与其他几种常用的计算分形维数的方法相比,该方法更精确可靠。最后定量分析分形维数与非均质性的关系及分形维数与煤岩的孔隙喉道,以及孔隙度和渗透率的关系,结果表明,该方法可以定量评价煤岩储层的非均质性。

Effect of absorption boundary layer on nonlinear flow in low permeability porous media

Taking low permeability cores of Daqing oilfield for example,the flow characteristics at low velocity were studied with the self-designed micro-flux measuring instrument.Considering the throat distribution and capillary model,the thickness of fluid boundary layer under different pressure gradients was calculated,and the mechanism and influencing factors of nonlinear percolation were discussed.The results show that the percolation curve of ultra-low rocks is nonlinear,and apparent permeability is not a constant which increases with pressure gradient.The absorption boundary layer decreases with the increase of pressure gradient,and changes significantly especially in low pressure gradient,which is the essence of nonlinear percolation.The absorption boundary layer is also found to be impacted by the surface property of rocks.