人造砂岩样品多尺度微观结构表征和流体流动模拟 |
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引用本文: | 王晋庥,王海鹏,刘锐,穆欣盛,李建莉,李琨杰,杨玉双.人造砂岩样品多尺度微观结构表征和流体流动模拟[J].山西大学学报(自然科学版),2023(6):1378-1385. |
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作者姓名: | 王晋庥 王海鹏 刘锐 穆欣盛 李建莉 李琨杰 杨玉双 |
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作者单位: | 1. 山西大学理论物理研究所;2. 山西大学煤成气储层物性与资源开发研究院;3. 山西大学物理电子工程学院;4. 山西大学先进功能材料与器件研究院;6. 澳大利亚联邦科学与工业研究组织 |
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摘 要: | 油气储层砂岩中的微观孔隙结构对其中流体的储集和运移具有重要影响。本文对一人造砂岩样品进行了微焦点X射线CT成像。分别采用最小二乘图像阈值分割法和数据约束模型(Data-constrained modeling, DCM)计算得到了样品组分三维分布。基于两种算法生成的样品微观结构用部分渗透格子玻尔兹曼法模拟了水在样品中的单相流动,分析了样品中孔隙分布与流体流速分布之间的关系。研究结果显示,最小二乘图像阈值分割算法可以有效提取人造砂岩样品中石英颗粒之间的大孔,但是会丢失小于CT分辨率尺度的孔隙信息。DCM模型的计算结果不仅包含了石英颗粒之间的大孔,同时包含了样品中通常与碳酸钙共存的小尺度孔隙。流动模拟的数值结果表明本文所研究样品中小于CT体元尺寸的孔隙对样品渗透率具有显著的贡献,流体进入端面处的孔隙分布对流体流速分布影响较大,流体流速分布与孔隙率分布不成正比。
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关 键 词: | 数据约束模型 X射线CT成像 部分渗透 格子玻尔兹曼法 |
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