储层岩石孔隙的分形结构研究和应用天然气工业.pdf

第 20 卷第 2 期 　　　　　　　　　　　　　　天 　然 　气 　工 　业 　　　　　　　　　　　　　　　　　 开 发 试 采 储层岩石孔隙的分形结构研究和应用 贺 　伟 　钟孚勋 贺承祖 　冯文光 ( 四川石油管理局地质勘探开发研究院) 　　　 (成都理工学院) 　　贺伟等. 储层岩石孔隙的分形结构研究和应用. 天然气工业 ,2000 ;20 (2) :67～70 摘 　要 　文章根据分形理论推导出了多孔介质中孔隙分布的两参数分形几何公式 ,建立了利用压汞资料计算 孔隙分形维数来分析孔壁的粗糙度和孔径分布的不均匀程度的研究方法 。将该方法应用于四川砂岩和碳酸盐岩 气藏低渗透储层改造措施研究 ,结果发现 ,无论是盐酸酸化碳酸盐岩还是土酸酸化砂岩 ,入 口处的毛管半径均明显 增加 ,但分形维数的变化不同 ,碳酸盐岩酸化后分形维数均有不同程度的增加 ,砂岩酸化后无明显变化或有所减 小 。因此 ,碳酸盐岩酸化易于形成不均匀的酸蚀孔道 ,而砂岩酸化更倾向于均质溶蚀 。储层岩石的分形几何研究 有可能成为研究储层特征 、成岩作用和储层分类的重要依据和新手段 。 主题词 　分形学 　储集层 　几何模型 　压汞试验 　碳酸盐岩 　砂岩 　成岩作用 　四川盆地 　　储层岩石孔隙结构研究在石油与天然气地质学 是确定几何形状中一个点的位置所需独立坐标的数 中具有十分重要的理论与实际意义 〔1 ,2 〕,常用方法是 目,如点是零维 、线是一维 、面是二维 、空间是三维 。 根据均值 、中值 、分选性 、变异系数及歪度等繁多的 欧氏几何中的维数通常称为拓扑维数 。例如 ,测量 统计参数来说明储层的孔隙结构及毛管压力曲线的 一条光滑曲线的长度可用一个长为 l 的码尺进行丈 ( ) 特征 ,用各种经验公式来关联各种储层物性 。80 年 量 ,如果测量出的次数为 n ,则该曲线的长度 L 为 : 代初期新兴的分形几何学为解决自然界各种复杂的 L = n ×l ( 1) 现象开辟了一条简单而有效的途径 , 1998 年贺承祖 此时测量次数 n 与码尺长度 l 的一次方成反 〔3 〕 等人 推导出储层岩石的孔隙分布 、毛管压力 、J 函 比: 数和相对渗透率曲线以及岩石孔隙表面接触角的分 n ∝ l - 1 (2) 形几何公式 ,认为 J 函数概念中岩性相近的实质是 为了测量一个光滑曲面的面积 ,我们可用一个 ( ) ( ) 这些岩石具有相近的分形维数及弯曲率 。 线度为 l 的正方形 或圆 来进行丈量 复盖 ,如果 ( ) 本文阐述了根据毛管压力曲线研究岩石孔隙分 测量出的次数为 n ,则该曲面的面积 S 为 : 形维数意义以及与各种统计参数的关系 ,提出根据 S = n l2 (3) 压汞资料计算储层岩石孔隙的分形维数的研究方 此时测量次数 n 与测量单位线度 l 的二次方成 法 ,这种方法较扫描电镜等传统方法简便 , 易于推广 反比: 应用 。将此方法用于实际气藏储层的孔隙结构研