沉积岩孔隙结构的二维分形模型及两相流模拟

建立了沉积岩孔隙结构的二维分形模型,引入了描述沉积岩孔隙结构的参数分布分维Ｄ和半径比γ,并利用该模型对大粘滞比情形下的沉积岩中两相流驱替进行了计算机模拟,模拟结果表明,粘滞指进型与结构参数存在密切关系：当半径比较小而分布分维较大时,指进型明显地呈十字形生长,而当半径比较大而分布分维较小时,指进型表现为完全无序的分支结构．最后通过数据拟合,得到了指进型分维与结构参数关系的表达式．     

沉积岩孔隙结构的二维分形模型及两相流模拟

建立了沉积岩孔隙结构的二维分形模型，引入了描述沉积岩孔隙结构的参数分布分维Ｄ和半径比γ，并利用该模型对大粘滞比情形下沉积岩中的两相流驱替进行了计算机模拟，结果表明粘滞指进型与结构参数存在密切关系；当半径比较小而分布分维较大时，指进型明显地呈十字形生长，而半径比较大而分布分维较小时，指进型表面为完全无序的分支结构。通过数据拟合，得到了指进型分维五结构参数的表达式。     

逾渗集团中的粘滞指进

构造了具有不同占据概率的逾渗集团．在逾渗集团中，认为喉道半径服从贝塔分布，采用超松弛技术，模拟了逾渗集团中的粘滞指进．获得了粘滞指进分维的一个普适公式，结果表明，增加逾渗概率，降低粘滞比可增加指进的分维，提高采收率．在粘滞比M→∞的情形下，指进的分维和DAL的结果吻合．孔隙介质的几何拓扑很强地影响驱替过程和粘滞指进的结构．此外，驱扫效率主要依赖网格的尺寸和粘滞比．     

逾渗集团中的分形粘滞指进

构造了具有不同逾渗概率的逾渗集团。在逾渗集团中，认为侯道半径分别服从Rayleigh分布和Beta分布，采用超松驰技术，模拟了逾渗集团中的粘滞指进。计算了粘滞指进分维，结果表明，增加逾渗概率，降低粘滞比可增加指进的分维。在粘滞比趋于无穷的极限情形下，指进的分维和DAL的结果吻合。孔隙介质的几何拓扑很强地影响驱替过程和粘滞指进的结构。驱扫效率主要依赖网格的尺寸和粘滞比。     

基于分形理论的粉煤灰渗透率研究

以冻干法制作的粉煤灰不扰动试样为对象,研究粉煤灰的孔隙结构,利用显微数码成像技术、专业图像处理技术,结合分形理论得到了粉煤灰孔隙半径分布分维数,并分析了粉煤灰孔隙结构具有多重分形的原因.利用毛细管束模型和Poiseuille方程推导了粉煤灰的渗透率与孔隙半径分布分维数之间的定量化函数式.由参数分析可知粉煤灰的渗透率随最大孔隙半径及拐点孔隙半径的增大而增大、并且随区间Ⅰ和区间Ⅱ的孔隙半径分布分维数的增大而减小.     

沉积岩的孔隙分维与孔隙率的关系

本文在分形几何框架下,借助对几种规则分形结构的孔隙率和分维关系的讨论以及关于沉积岩孔隙分维测量结果的分析,得到了沉积岩的孔隙分维与孔隙率的关系。     

固相颗粒在分形多孔介质中运移的网络模拟

孔隙结构分布特征是影响固相颗粒在多孔介质中运移沉降规律的关键因素 .油藏砂岩孔隙大小分布在一定标度范围内具有统计自相似性 .采用地层砂岩压汞资料 ,通过对微分汞饱和度与孔隙半径进行对数回归来估计孔隙大小分布分维 ,并用三维多段组合式网络模型对注入颗粒在不同分维的多孔介质中运移沉降造成渗透率下降的规律进行了模拟研究 .探讨了颗粒运移沉降对地层伤害的程度和孔隙大小分布分维之间的关系 .     

固相颗粒在分形多孔介质中运移的网络模拟

孔隙结构分布特征是影响固相颗粒在多孔介质中运移沉降规律的关键因素。油藏砂岩孔隙大小分布在一定标度范围内具有统计自相拟性。采用地层砂岩压汞资料,通过对微分汞饱和度与孔隙半径地数回归来估计孔隙大小分布分维,并用三维多段组合式网络模型对注入颗粒在不同分维的多孔介质中运移沉降造成渗透率下降的规律进行了模拟研究。探讨了颗粒运移沉降对地层伤害的程度和孔隙大小分布分维之间的关系。     

多孔介质粘滞指进中的毛细效应

建立了考虑毛细效应时多孔介质中二相流驱替的物理模型及动力学方程,提出了一种求解此类方程的近似方法,通过计算机模拟,得到了相应驱替前沿的分形生长图形,与未考虑毛细效应时的图形比较,发现其孔隙尺寸范围的分枝结构变弱,其表面相对光滑,分维值减少,从而证实了毛细效应的孔隙尺寸范围抑制指进型分枝结构的结论．     

黔北地区海陆交互相龙潭组泥页岩孔隙分形特征

基于分形理论和方法,以钻井岩心泥页岩样品低温液氮吸附试验数据为基础,分析黔北龙潭组泥页岩样品的孔隙分形特征,运用分析FHH模型计算了吸附孔分维值D,并探讨了分形维数与孔隙结构、有机碳含量(TOC)、岩矿物等之间的关系。研究表明:样品孔隙以中孔为主,孔径主要分布在20 nm以下;分维值介于2.683~2.912之间,吸附孔分形特征明显,反映了泥页岩孔隙结构复杂和非均质性强的特征;分维值与BET比表面积、平均孔直径、BJH中值半径呈较好的相关性,与最大吸附量、有机碳含量和石英亦有较好的相关性,而与黏土矿物相关性不明显。     

分形与分维及在地球物理学中的应用

本文概述了分形几何的产生和发展,论述了分形与分维的基本概念,同时介绍了分形理论在地震科学、沉积岩结构及电导率、油田开发过程中的粘性指进等方面的应用。     

前置液酸压缝中酸液指进的物模与分形研究

针对前人以有机玻璃平行板形成模拟裂缝,模拟指进现象与实际的酸液指进在物理化学背景上存在明显差异的问题。采用与地层矿物类型相近的大理石板和双层钢化玻璃板相结合的方式构成裂缝壁面,利用真实的盐酸作为驱替液,实现了酸岩反应条件下酸液指进的模拟,发现了前人研究中未曾报道的酸岩化学反应和酸液自身重力综合影响下的酸液指进行为。采用分形维数对酸液指进的复杂形态进行定量描述,发现所得的酸液指进形态的分形维数分别为1.86、1.75、1.75和1.81,表明酸液指进形态具有明显的分形特征。为分形理论在酸压设计研究中的应用提供了直接支持。     

酸压裂缝内酸液指进的计算机模拟与分形研究

酸压裂缝内,低黏度酸液在高黏度前置液中发生指进现象.该现象对酸压施工效果有非常重要的影响.指进现象的内在随机性、复杂的酸岩反应以及酸液重力等因素的影响使得酸液指进形态非常复杂,采用传统方法不能进行准确研究.改进了扩散限制凝聚模型,建立了酸液指进扩散限制凝聚模型;根据正交设计,共进行了9次模拟,得到了不同模拟参数控制的酸液指进形态;采用数盒子方法求得所模拟的指进形态的分形维数平均值为1.67;通过极差分析发现,反映射孔孔眼间距的衬边中心距对指进形态的分形维数影响最大.     

分形生长DLA模型及其在流体驱替中的应用

分形生长ＤＬＡ模型的出现，深化了人们对非平衡生长现象的认识，揭示和解决了一些传统方法难以解决的问题．各种改善和修正的ＤＬＡ模型的出现，丰富了人们对ＤＬＡ集团的认识，ＤＬＡ集团不再具有统一的无序分形各向同性的特征，而是和网格及模型有关．在ＤＬＡ模型中考虑粒子吸附几率后，可以反映流体驱替过程中界面张力效应，尤其是可用于模拟流体驱替过程中粘性指进现象的动力学演化过程，为描述粘性指进现象提供了一个新的、有效的手段．     

凿岩粉尘粒度分布的分形结构

本文应用分形几何理论研究了矿山凿岩时岩粉粒度分布的分形特征。研究发现岩粉粒度分布具有良好的分形结构。岩粉粒度大小的分布具有良好的分形结构。岩粉粒度大小的分布可用分维值定量地描述。建立岩粉的分维值与凿岩参数的关系很有必要，它能为控制岩粉粒度和凿岩参数优化提供有效的依据。     

利用真实砂岩微观孔隙模型研究粘性不稳定指进

利用真实砂岩微观孔隙模型进行了不同油水粘度比下的油水两相驱替试验,研究了粘性不稳定指进;提出了控制注入水粘性指进的注入速度及油水粘度比的要求,对指导油田生产有一定的意义。     

岩体裂隙网络的分形特征

运用分形几何的方法研究了一个露天矿边坡上裂隙的以育情况,发现不同结构类型的岩体中裂隙分布均具有统计意义上的分形特征,分形研究采用了３个参数：裂隙网络分维Ｄｎ裂隙密度分维Ｄｆ和块体密度分维Ｄｂ,分别表征岩体中裂隙网络和复杂程度、裂隙发育的密集程度及裂隙之间的连通程度。３个参数的大小变化反映了岩体中裂隙发育的实际情况,可以作为岩体结构类型划分和工程岩体质量价的定量依据,裂隙网络分维Ｄｎ越大,裂隙密度分     

活性炭微孔及其界面结构的实验研究

通过采用Ｘ射线小角散射技术对活性炭中气孔孔径及其分布、比表面积和气孔表面分形数等结构参数的实验测定与比较分析，说明了活性炭中气孔的孔径呈双峰分布；过滤孔与微孔比例以及微孔的发达程度等影响活性炭性能的参数随活性不同而有较大差别；活性炭孔表面具有人分形结构和特征，分形维数与光滑表面对应的数值有明显差异，且可能成为表征活性炭一个重要参数。