储层岩石微观结构性质的分析方法

介绍了用以分析储层岩石微观结构性质的若干函数,以模拟退火算法建立的数字岩心为基础,详细讨论了各个函数的应用方法,并用这些方法进行了实例计算.研究表明,连通孔隙体积比能够准确描述岩心中孔隙的整体连通性;孔隙尺寸分布函数可以定量表征岩心孔隙的分布;局部孔隙度分布函数不但可以对岩心中孔隙、岩石骨架的最大发育规模进行定量评价,而且能够对岩心均质性进行定性分析;测量单元标准差分布曲线可以为岩心均质性分析时测量单元边长的合理选取提供重要依据;借助局部渗流概率函数能够对岩心的连通性能及是否为各向同性作出合理的定性判断.格子Boltzmann方法计算数字岩心渗透率简便易行、结果准确,可以作为评价数字岩心可靠性的重要标准.     

储层岩石微观孔隙结构的实验和理论研究

储层岩石的微观孔隙结构直接影响着储层的储集渗流能力,并最终决定油气藏产能分布的差异。因此,对其详细地研究,探寻各种储层岩石的微观孔隙结构的特点及其分布规律,从而为油气藏的勘探、开发及准确确定注水开发油田不同开发阶段剩余油分布提供科学的依据,具有重要的研究意义。本文介绍了实验上和理论上研究储层岩石微观孔隙结构的方法及进展,并且对其研究的发展趋势和用纳米科技关键仪器-扫描探针显微镜表征储层岩石微观孔隙结构进行了展望。     

胜坨油田二区沙河街组二段三角洲储层微观特征

胜坨油田二区沙河街组二段（Ｅｓ２）三角洲储层以下中细砂岩,粉砂岩为主,储层的埋藏深浅,成岩作用较弱,常见压实,胶结和溶解作用,粘土矿物的转化作用也较普遍,属于早成岩期的Ｂ亚期。储层的粒间孔隙发育,以中孔中细喉结构为主,孔喉参数变化范围较大,储层成岩和孔隙结构的非均质性较强,注水开发加大了不同相带的砂体成岩和孔隙结构的差异,进一步增强了储层的非均质性。     

萨北储层微观孔隙结构随机重建及评价

对萨北开发区高含水期砂岩油层的微观孔隙进行了研究,从岩芯切片入手,采用多向扫描、二维图像统计分析、随机模拟等多项技术,重建萨北开发区油层孔隙网络模型,再现油层微观几何特征,实现了定量计算储层岩石的宏观物性参数以及正确评价储层传导流体的能力,为开发区进一步挖潜(三次采油)提供了技术支持。     

利用格子Boltzmann方法确定岩石孔隙空间中的气水分布

基于三维数字岩心模拟岩石电阻率时,最关键的一步是获取不同含水饱和度的岩心,确定不同含水饱和度下岩石孔隙空间的流体分布,常用方法的数学形态只是一种数字图像处理技术,并未考虑流体自身的物理特性以及流体与岩石骨架、流体与流体之间的相互作用。采用格子Boltzmann方法模拟了气水分离过程,确定了储层岩石孔隙空间中的气水分布,能真实地再现表面张力、润湿性等基本界面现象。该数值模拟方法得到的气水分布规律与澳大利亚国立大学数字岩石物理实验室的X射线CT扫描实验结果基本吻合。为开展气岩石声电特性数值模拟研究奠定了基础。     

基于格子Boltzmann方法的储层岩石油水两相分离数值模拟

针对岩石物理试验中ffl现的孔隙流体(油水)两相分离现象,应用格子Boltzmann(LB)]方法中的两相不相溶流体的伪势模型,对油水界面动力学行为进行微观数值模拟,分析多孔介质中两相流动的微观特征,并从理论上给出两相不相溶流体界面张力因子Gf,值的确定方法.模拟由于表面张力造成的油水两相分离现象,在此基础上研究润湿性对真实储层岩心孔隙流体两相分离的影响,并实现全程动态可视化.研究表明,用LB方法进行储层岩石油水两相分离简便易行、形象直观,是研究流体分离规律和特点的重要评价方法.     

永安镇地区永1砾岩体储层微观特征

东营凹陷北部陡坡带永安镇地区永１砾岩体是早第三纪沙四时期形成的以砂,砾岩为主的扇三角洲沉积体,储集岩石成分成熟度较低,多为双模态或复模态结构。对影响储层物性的主要成岩作用进行了描述,分析了该砾岩体储层的孔隙结构特征。     

特低渗砂岩储层微观结构及孔隙演化定量分析

为了表征鄂尔多斯盆地姬塬地区长4+5油层组低孔特低渗长石砂岩的孔隙结构,进一步探讨孔隙演化及其控制因素,通过铸体薄片、扫描电镜、高压压汞、X线衍射、粒度分析及物性等资料,分析总结出5种孔隙类型和4种喉道类型;结合成岩作用研究,采用定性分析与定量计算的方法分析孔隙演化过程.研究区储层孔隙以粒间孔、长石溶孔和粒间溶孔为主,发育点状、缩颈状和片状喉道,喉道具有细喉和微细喉的特点.成岩缝的发育改善储层的渗透性,相互连通的微裂缝网络是流体运移的最佳通道.运用未固结砂岩原始孔隙度与砂岩的分选系数的统计关系,恢复计算出研究区砂岩原始孔隙度平均为34.60％.在成岩过程中,机械压实作用和胶结作用对储层孔隙具有中等程度破坏作用,受二者影响,未固结砂岩49.4％的原生粒间孔被压实损失,28.7％的孔隙被胶结破坏.区内溶蚀作用较发育,溶蚀强度中等,并形成大量次生孔隙,使得孔隙度增加到11.33％,溶蚀作用的孔隙增加率为11.0％,极大地改善低孔特低渗砂岩储层的储集空间.定量计算结果与定性认识的一致性以及与室内物性测试结果的吻合性表明:研究方法与结论可靠,这对于同类储层孔隙演化的研究具有借鉴意义.     

松辽盆地英台地区储层砂岩体微观结构特征研究

从储层砂岩岩体微观结构特征入手,对英台地区储层砂岩体的孔隙类型、孔隙组合特征和孔喉特征进行了研究,将砂岩体划分出粒间孔及胶结物未充满孔组合、正常粒间孔及次生粒间孔组合、溶蚀扩大孔及粒间溶孔组合、晶间孔隙组合、混合孔隙组合、胶结物内溶孔及无孔隙组合六种孔隙组合类型和大孔大喉模式、大孔小喉模式、小孔小喉模式、微观微喉及孤立孔隙模式四种孔喉结构模式。利用这种孔隙组合类型和孔喉结构模式对储层进行分类及评价     

储层孔隙结构对油水两相相对渗透率影响微观模拟研究

油水相对渗透率曲线是表示两相渗流的重要信息,而储层微观孔隙结构特征是影响相对渗透率的重要因素.结合逾渗理论,采用截断威布尔分布作为孔喉分布函数,模拟初次油驱和二次水驱过程,建立了油水两相流的三维准静态孔隙网络模型.利用建立的孔隙网络模型,研究了水湿情况下储层微观孔隙结构参数如孔喉半径、孔喉比、配位数、形状因子等对油水相对渗透率的影响.结果表明:孔喉半径和孔喉比越大、配位数和形状因子越小,残余油饱和度越大,两相共流区越窄;配位数对非润湿相相对渗透率影响较大,而形状因子对润湿相相对渗透率影响较大.     

New boundary treatment methods for lattice Boltzmann method

0　ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＴｈｅｓｉｍｐｌｅｓｔａｎｄｃｕｒｒｅｎｔｌｙｗｉｄｅｌｙｕｓｅｄｌａｔｔｉｃｅＢｏｌｔｚｍａｎｎｅｑｕａｔｉｏｎｉｓｔｈｅｏｎｅｗｉｔｈｔｈｅＢＧＫ (Ｂｈａｔｎａｇａｒ Ｇｒｏｓｓ Ｋｒｏｏｋ)ｃｏｌｌｉｓｉｏｎｏｐｅｒａｔｏｒ[1]ｆα(ｒ+ｅαδｔ,ｔ+δ1) -ｆα(ｒ ,ｔ)=1τ[ｆ( 0 )α (ｒ ,ｔ) -ｆα(ｒ ,ｔ) ],α =0 ,1,2 ,… ,ｂ(1)ｗｈｅｒｅｆα(ｒ ,ｔ)ｉｓｔｈｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｆｕｎｃｔｉｏｎａｌｏｎｇｔｈｅα ｔｈｄｉｒｅｃｔｉｏｎ;ｆ( 0 )α :ｔｈｅｃｏｒｒｅｓ…     

Investigation on the mechanism of convective heat and mass transfer with double diffusive effect inside a complex porous medium using lattice Boltzmann method

A new lattice Boltzmann model is proposed for the coupling of multi-physics in natural convection by introducing another distri-bution function to represent the scalar transport of mass and an additional source term on the right hand side of the lattice Boltzmann equation (LBE) based on the TD2G9 model. According to the Boussinesq assumption and considering the coupled diffusive effect, the governing equations for the coupling of multi-physics in natural convection is proposed based on the non-equilibrium thermodynamic theory. Combined with the algorithm for the reconstruction of a porous medium, this model is used to investigate the coupled heat and mass transfer under multi-physics of natural convection inside a porous medium at the pore scale. The characteristic of profiles of dimensionless velocity, temperature and concentration are shown graphically for different values of Rayleigh number (Ra) and porosity. Furthermore, the influence of the temperature gradient on the mass transfer inside a porous medium has been examined numerically. Thus, the mechanism of the coupled heat and mass transfer inside a porous medium is investigated numerically at the pore scale innovatively.     

Lattice Solid/Boltzmann Microscopic Model to Simulate Solid/Fluid Systems-A Tool to Study Creation of Fluid Flow Networks for Viable Deep Geothermal Energy

SUMMARY:Realizing the potential of geothermal energy as a cheap, green, sustainable resource to provide for the planet’s future energy demands that a key geophysical problem be solved first:how to deve...     

基于LBM和FVM的方柱绕流特性对比分析

基于粘性流体理论,本文分别采用格子Boltzmann方法（LBM）和有限体积法（FVM）建立了粘性流场中方柱绕流模型,探究LBM在非光滑曲面钝体绕流方面的应用,并结合FVM进行对比分析。在FVM模型中,采用局部加密的方法对钝体边界进行处理,而在LBM模型中,除了传统的Half-way边界处理方法,还结合了拐角边界处理方法。为获得较好的可对比数据,根据已发表文献中的理论及UDF编译码技术分别对两模型的进出口边界条件进行了讨论和设置。对比分析了两模型下的速度云图以及获得的升、阻力系数,Strouhal数。结果发现方柱上游压力不受涡脱落影响,雷诺数对其影响也较小;两种方法下的速度、无量纲参数吻合较好,但两者最适进出口边界不同,且相同条件下,LBM比FVM数值模拟能更快达到稳定状态。 关键词 方柱绕流 格子Boltzmann方法 有限体积法 对比分析     

用于可压缩Navier-Stokes方程的多速度级与多能级

构造了用于可压缩Navier Stokes方程的25 bit格子Boltzmann模型, 它具有3个速度级和3个能级. 令其局部平衡态分布函数具有质量、 动量和能量守恒, 同时假设平衡态分布函数满足高阶矩条件, 得到了具有二阶截断误差的可压缩Navier Stokes方程. 数值模拟表明, 所得结果比一阶模型的结果有较高的精度与分辨率.     

二维对流扩散方程的格子BGK模拟

用D2Q4模型给出二维对流扩散方程的带修正项的BGK型格子Boltzmann方法.数值模拟与理论结果相吻合.     

致密油储层孔喉微观结构表征技术研究进展

 致密油储层中孔隙是储集油气的空间与渗流发生的主要场所,且其孔隙分布呈现多种尺度,储层微观孔隙结构精确表征是非常规油气研究的重点与难点。对目前致密油储层孔隙结构表征技术进行了分类,总结了实验数据分析技术、图像分析技术与数字岩心技术的内涵及发展,并指出了其测试孔隙大小范围和优缺点;展望了致密油储层微观孔隙结构表征技术的发展趋势。     

低渗透储层特征与测井评价方法

低渗透储层是我国目前油气勘探的主要目标之一。根据低渗透储层特征及岩石物理实验结果，对吉林油田W地区低渗透储层的成因机理进行了分析。研究结果表明，该地区的扇三角洲前缘亚相沉积的储层岩石矿物成熟度低，具有以细砂和粉细砂岩为主的储层岩性特征，这为低渗透储层的形成提供了先天条件。后经成岩压实作用及粘土矿物的充填，造成孔喉半径变小，孔隙结构复杂，孔隙空间对水的滞留能力加强，束缚水饱和度高，油层与水层电阻率差别减小，电阻率增大指数小于3。岩心实验结果分析还表明，综合物性参数可用于表征岩石孔隙结构的复杂性，且与束缚水饱和度有很好的相关性，据此建立了束缚水饱和度解释模型。在6种不同矿化度溶液下测量完全饱和溶液的岩心电导率，岩心电导率与溶液电导率的关系曲线表明，粘土矿物不存在附加导电性，阿尔奇公式仍可用于求取含水饱和度。用该模型对油田12口井资料进行了处理，结果显示其解释油水层效果与原有模型相比有明显改善。     

给水管网非恒定流动数值计算方法

为计算给水管网中非恒定流动运行工况,使系统可以快速平稳地完成工况转换,以非恒定流动理论为基础,分别利用重分阻尼系数法划分时间步长的特征线法和引入摩阻附加项的玻尔兹曼网格法计算给水管网非恒定流动的数学模型,并应用于某小区给水管网的非恒定流动工况分析中.结果表明,在管网非恒定流工况下,当Re≤7 000时利用玻尔兹曼网格法计算,否则利用特征线法计算将提高计算的准确性和计算效率.