基于数字岩心的致密砂岩微观渗流模拟

发布时间：2020-04-25 04:06

【摘要】：致密砂岩储层岩石孔隙结构复杂,属于低渗透性储层,具有高含水饱和度和储层品质差的特点。开发时,常出现气水同产和低采收率的问题,通过对致密储层微观渗流机理的研究,利用数字岩石物理技术研究致密砂岩渗透性,为提高油气藏采收率提供技术支持。由于孔隙结构复杂,实验室测定致密砂岩渗透率过程繁琐,测量准确性和稳定性较差,成功率低,针对这些问题,本文探索利用数字岩石物理方法模拟实验室驱替实验,根据渗流特征,计算岩石渗透率及相渗曲线。本文通过收集研究区已有的资料,发现致密砂岩孔隙结构情况是影响渗透性的主要因素,致密砂岩的孔隙和喉道的微观差异明显,单一测量手段得到的信息有限,难以全面反映致密砂岩的孔隙特征。因此综合利用高压压汞、核磁共振、扫描电镜和微米CT等多种实验技术从多尺度认识和表征致密砂岩的微观孔隙结构,得到孔喉半径大小、分布和连通性信息,为渗流模拟的选择提供帮助。对比不同实验手段的应用效果,选择扫描电镜图像构建渗流模拟的模型。岩石微观渗流模拟的基础是构建岩石孔隙空间模型,本文利用扫描电镜得到直观反映岩石孔隙微观结构的图像,结合图像处理算法,提取微观的孔隙空间。经过图像处理和阈值分割得到的二值化图像将整个岩石划分为骨架和孔隙两部分,采用计算流体力学方法进行岩石微观渗流模拟,其中孔隙部分的网格化过程采取了结构化网格构建方法,规则矩形的网格以像素点为基本单元,减少了计算误差,具有快捷方便的优点。计算流体力学方法具有强大的计算功能和流体流动分析能力,相应的商业化软件可以实现模拟过程的可视化和参数精准检测。本文对模拟结果进行分析,计算了岩石的绝对渗透率和各相流体相对渗透率,分析了微观孔隙结构对岩石渗流特性的影响。岩石微观渗流模拟的研究对于认识致密砂岩储层流体的流动规律和解释储层宏观生产过程有重要意义,同时在储层评价时,需要岩石物理实验确定储层渗流物性并对测井解释结果进行验证,致密砂岩难以通过实验研究渗流性质,数字岩石物理是一种有效的替代手段。
【图文】：

图 2.1 盒 8 储层样品孔喉半径分布图 a 孔隙半径 b 喉道半径（任明霞，2015）图 2.2 不同样品喉道半径分布及对渗透率的贡献率（李珊，2013）2.3 研究区致密砂岩储层渗流特征苏里格致密砂岩储层束缚水饱和度，主要分布在 30%～55%，平均值为43.85%。致密砂岩储层束缚水饱和度高的原因，主要与储层的亲水性强、孔喉半径小、孔隙结构复杂、连通性差有关[132-136]。苏里格气田砂岩组分以石英为主，体积分数在 51.7%～100%，平均值高达 85.6%，而石英为亲水矿物，水是致密

不同样品喉道半径分布及对渗透率的贡献率（李珊，2013）
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TE312

【参考文献】

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本文编号：2639784