关键词： 致密储层   数字岩心重构   孔隙尺度   核磁共振响应模拟   流体受限扩散  

摘要： 基于物理过程法模拟沉积岩的沉积、压实和胶结过程,构建致密岩石的三维数字岩心。利用随机行走法模拟不同成岩过程岩石的核磁共振响应以及不同润湿性岩石孔隙中流体的核磁共振响应。模拟结果表明,岩石胶结成岩后孔隙半径减小导致核磁共振横向弛豫(T_2)分布的峰值向短弛豫方向移动,流体视扩散系数略小于自由扩散系数;致密岩石中随润湿相流体饱和度减小,润湿相T_2分布向短弛豫方向偏移,受限扩散越来越明显。

关键词： 碳布缝合预制体   等温化学气相渗透(ICVI)   孔隙变化   [A/V]   热解碳结构  

摘要： 以甲烷为前驱体,碳布缝合织物为预制体,采用等温化学气相渗透(ICVI)工艺,在1 368 K温度和1 s滞留时间下制备了C/C复合材料。采用压汞仪表征不同致密化时间下预制体的孔隙分布,采用偏光显微镜观察热解碳的结构。结果表明:预制体的孔隙分布呈现多峰分布,热解碳的沉积速率与[A/V]值成反比,热解碳的结构与预制体的比表面积相关,沉积初期比表面积较大时,得到的热解碳织构为各相同性和低织构热解碳,随着沉积的进行,比表面积逐渐减小,在纤维束的边沿等部位出现了高织构热解碳。

关键词： 最优尺度回归   控制因素   烃类充注   膏盐岩   濮卫地区  

摘要： 本文以实测物性、粒度分析及铸体薄片鉴定为基础,结合对东濮凹陷濮卫地区沙二-沙四段储层孔隙度影响因素的分析,利用最优尺度回归方法,定量分析了储层孔隙度的主控因素。研究表明,最优尺度回归可以简便快捷地定量分析多因素对孔隙度的重要程度。分析结果显示各类影响因素重要性排序为:含油级别、层位、胶结物含量、储层与膏盐岩位置关系、压实减孔率及分选系数。成岩作用早期,分选性决定了储层的初始孔隙,压实作用是孔隙度减小的最主要的原因;成岩作用中后期,烃类充注是储层孔隙度得以保存的最主要的原因。

关键词： 多孔材料   分形   脱附   扩散   格子Boltzmann  

摘要： 为了研究多孔材料内气体脱附、扩散规律,结合实际多孔材料的结构特征,利用分形布朗运动模型(FBM)构造出由宏观孔隙和固相基质组成的三维各向同性和各向异性的分形多孔材料.基于格子Boltzmann方法(LBM)在2个空间尺度上建立气体在宏观孔隙中扩散和在固相基质内微观孔隙中脱附、迁移的数值模型.通过数值模拟,研究了多孔材料的吸附量和结构特性对其脱附、扩散过程的影响.结果表明:微观孔隙内较小的吸附量会造成脱附过程中气体向宏观孔隙内迁移速度降低,从而造成宏观孔隙内气体浓度减少;对于不同分形特性的多孔材料,较高的Hurst指数会提高宏观孔隙的等效扩散系数并降低多孔材料的比表面积,从而降低宏观孔隙内的瞬态气体浓度.

关键词： 陆相页岩地层   孔隙类型   孔隙尺度   成因分析   鄂尔多斯盆地   延长组  

摘要： 应用氩离子抛光-场发射环境扫描电子显微镜对其孔隙特征进行描述,统计不同孔隙孔径分布范围,同时结合其样品粘土矿物成分、含量测试实验,分析不同孔隙成因。针对18口取芯井,共399.04m岩心进行样品采集,通过对鄂尔多斯盆地延长组长7段典型陆相页岩储层105块岩石薄片样品及83块铸体薄片样品进行测试分析的结果表明,鄂尔多斯盆地延长组陆相页岩油气地层,有机质演化程度中等,RO在0.6%~1.3%之间,其孔隙类型主要分为基质孔隙和有机质孔隙两大类,其一为基质孔隙,包括有原生晶(粒)内、间孔及晶间隙和次生的晶间溶孔,主要是与蒙脱石转化为I/O混层或伊利石时脱水形成的微孔隙,同时见有少量经过溶蚀孔形成的晶间溶孔;其二为有机质孔隙,主要是在有机质不同演化阶段排烃形成的出油孔和出气孔,及演化到大规模成气阶段的"气孔群"。孔隙尺度统计结果表明,该套陆相页岩油气地层的微孔隙大小主要分布在0.02μm^100μm之间。基质孔隙尺度分布较宽,平均尺度相对较大,微米级孔隙占约23%左右,纳米级孔隙占约77%;有机孔隙尺度相对较小,主要分布在20nm^750nm之间,以纳米级孔隙为主。分析认为鄂尔多斯盆地延长组陆相页岩气地层微孔隙体系的形成与(泥)页岩的成岩演化及有机质的热演化成熟度有关,不同演化阶段形成不同微孔隙类型。

关键词： 多孔介质   孔隙尺度   融化   自然对流   格子Boltzmann方法  

摘要： 由于单松弛(LBGK)格子Boltzmann模型在用反弹格式处理无滑移边界时存在缺陷。基于孔隙尺度,采用多松弛(MRT)格子Boltzmann模型研究封闭方腔内多孔介质的自然对流融化过程,其中,通过焓方法考虑相变潜热。分析了Rayleigh数和Prandtl数对融化的影响。结果表明:采用的多松弛模型能很好的预测导热和对流融化过程;多孔介质的导热融化界面不再与垂直壁面平行,自然对流融化界面呈现不规则形状;Rayleigh数和Prandtl数对多孔介质的融化有较大影响。

关键词： 渗透率模型   孔隙尺度   岩心尺度   油田尺度   研究进展  

摘要： 阐述了国内外渗透率模型在不同尺度下构建方法的研究现状,总结了构建渗透率模型的几种基本方法,介绍了孔隙尺度、岩心尺度和油田尺度等三个尺度下渗透率模型的具体构建方法。结合实际分析了各尺度下渗透率模型的应用效果,展望了渗透率模型构建方法的发展趋势。综合分析认为,不同尺度下新方法和新技术的出现会促进对应尺度新的渗透率模型构建方法的出现。

关键词： 同步辐射CT   数据约束模型   多尺度孔、裂隙分布   连通性  

摘要： 非常规油气储集孔隙结构复杂多样,以纳米级孔喉系统为主,局部发育毫米-微米级孔隙和裂隙。孔、裂隙大小、形态及三维连通性等微观结构特征对油气赋存状态、运移方式、渗流特征等地质问题研究具有重要意义。常规方法无法实现微纳孔隙多尺度三维结构及连通性分析。本文采用同步辐射多能CT技术,结合数据约束模型(DCM)方法对非常规油气储集微纳孔、裂隙研究,可实现多尺度三维可视化表征,进一步获得孔、裂隙体积统计分布及其三维连通结构等信息。基于上海光源显微CT实验平台,针对碳酸盐岩及陆相页岩两种样品,成功获得了孔、裂隙三维结构以及统计分布、三维连通结构等定量信息。实验结果表明,该方法有望成为非常规油气储集研究强有力的手段。

关键词： 微观模拟   网络模型   孔隙尺度   水驱油   残余油  

摘要： 采用微CT扫描技术建立来自WD区块4块岩样的三维映射网络模型,并对其进行水驱油模拟。基于微观驱油效率和含残余油孔隙比例随各因素的变化关系,对影响孔隙中残余油形成的因素及其影响机理进行定性分析。分析结果表明,孔隙大小、孔隙形状、孔喉比以及配位数分别对孔隙中残余油形成的可能性及残余油饱和度有不同的影响。

关键词： 非饱和流动   沉浸理论   数值模拟   实验对比  

摘要： 复合材料液体模塑成型技术(Liquid Composite Molding,简称LCM)是一种制造高性能大型复合材料构件的环保高效的方法。为了保证构件的生产质量,合理选择工艺参数和优化模具设计是其关键,传统工业中往往只是凭借经验或反复试验,既费时又不经济。因此,实现LCM工艺的数值模拟,对工艺优化具有重要作用。目前,对LCM工艺的模拟大多是建立在饱和流动模型的基础上,虽然适用于短切随机毡等一些特殊织物,但对于工业中大量使用的双尺度多孔纤维织物而言,树脂在孔隙中会产生非饱和流动,饱和流动理论不再适用。本文根据双尺度孔隙织物的结构特点,建立相应理论模型及基本控制方程,通过数值求解,对树脂在纤维织物中的非饱和流动特征进行研究与模拟分析。主要工作和成果包括以下几个部分:针对双尺度孔隙织物中纤维束内与束间树脂流动的明显差异,采用体积均质法,建立了LCM工艺中非饱和流动的理论模型,该模型包含分别反映束内微观流动和束间宏观流动的两套控制方程,且二者通过沉浸项互相耦合。基于控制体/有限元法,编写了树脂在单尺度纤维织物中的饱和流动模拟程序,并通过对一维饱和充模过程模拟结果与理论解析结果的对比,验证了程序的正确性。通过沉浸项的函数化表达,实现了束间宏观流动与束内微观流动控制方程的解耦,并借助单尺度程序模拟纤维束内饱和流动,确定了沉浸函数的具体表达式。采用有限元法对计算域进行离散,并应用迭代方法,求解束间宏观流动控制方程,编程实现了LCM工艺树脂在双尺度多孔纤维织物中流动的数值模拟。采用三向缝合织物进行一维恒流充模实验,对比相同条件下非饱和流动模拟及实验中的流动前沿位置,二者较为吻合,验证了程序的准确性。借助自行编写的程序,对不同条件下的一维非饱和流动进行模拟,并与单尺度理论下的饱和流动模拟结果对比,研究表明:非饱和流动中,预制件完全浸润所需的时间远大于流动前沿到达末端的时间;在一维恒流充模中,注射口压力随时间的增加出现非线性变化,且其趋势与半饱和区域的变化相关;一维非饱和流动中,半饱和区域中的压力梯度逐渐减小,导致压力沿流动距离的分布也偏离了线性。