基于CT技术的数字岩心重构及其应用研究

基于CT技术的数字岩心重构及其应用研究人类社会对化石能源需求的增长,导致了温室效应的加剧。

减少温室气体(主要指C02)排放的技术研究已成为当前重要的研究方向。

C02的地下咸水层封存是减少C02排放的重要方法之一。

岩心尺度下的C02咸水层封存研究能够获得对多孔介质内C02-盐水系统两相运移规律和CO2俘获
机理的本质理解,从而为提高咸水层封存空间的利用率、预测CO2的最终命运及确保封存的安全性等提供理论依据。

岩心尺度的数值建模与可视化实验测量技术已成为CO2地下咸水层封存研
究的重要组成部分,而两种方法的有效结合依赖于准确的数字岩心构建技术。

本文基于CT技术获得的储层岩心的微观结构信息,通过改进传统CT数据处理方法,重构高精度数字岩心,计算分析数字岩心的局部渗透率和孔隙度、比表面积、典型单元体(REV),并结合C02/盐水两相运移模型进行了岩心尺度的数值模拟研究。

研究结果表明：(1)岩心比表面积随着岩心组成颗粒粒径的增大而线性变小；
(2)组成颗粒的粒径越小岩心孔隙空间分布的随机性越强,当岩心组成颗粒粒径
减小时REV中需要包含更多的颗粒才能体现出稳定的整体性质,组成颗粒的粒径越小岩心孔隙空间分布的随机性越强,因此岩心的REV随着岩心组成颗粒粒径的增大线性增大,而REV和粒径的比值随之减小；(3)因为岩心颗粒分布的随机性越大岩心局部渗透率分布的非均质性越大,所以随着岩心组成颗粒粒径的增大其局部渗透率分布的非均质性减弱；(4)与实验测量数据的对比表明,本文提出的改进方案不但适用于人造填砂岩心而且适用于天然岩心。