基于真实岩芯的多孔介质细观表征及数值计算

摘要

本文利用细观渗流的思想和研究手段，从细观尺度即孔隙层次上对多孔介质的孔隙结构和渗流特性进行了研究。通过同步辐射实验得到真实岩芯样品三维结构图，根据孔隙网络模型的基本概念提出了一种新的基于孔隙体和喉道搜索的建模方法并提取相关的模型参数。使用LBM方法计算数字岩芯的绝对渗透率并分析各个模型参数与渗透率之间的关系。最后结合逾渗理论计算了几种网络模型的渗透率。
　　 将多孔介质内部的孔隙空间划分为“孔隙体”和“喉道”，其中孔隙体用球形来代替，代表相对宽阔的孔隙空间，喉道用圆柱体来等效代替，代表狭长的孔隙空间。首先在孔隙空间内按半径从大到小的顺序搜索离散的球形孔隙体，各个孔隙体之间互不相交，然后通过在各个球形孔隙体之间搜索连通区域的方法来构造喉道。
　　 将多孔介质的三维结构图转化为0-1矩阵形式的数字岩芯，利用多点地质统计学的方法对数字岩芯进行重构从而生成多组类似孔隙结构特征的数字岩芯。使用LBM方法计算这些数字岩芯的绝对渗透率，再结合孔隙网络模型的模型参数，分析模型参数和渗透率之间的关系。
　　 最后根据网络模型的结构参数即孔隙体和喉道半径分布，随机模拟生成二维规则网格，并结合逾渗理论确定网络连线的传导率，计算了二维规则网络模型的绝对渗透率。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章 绪论

第2章 细观渗流研究内容与基本方法

第3章 孔隙网络建模

第4章 细观孔隙结构对渗透率的影响

第5章 利用网络模型模拟渗流过程

第6章 结论与展望

参考文献

致谢

攻读硕士期间发表的学术论文