低渗气藏微观孔隙结构三维重构研究

低渗气藏微观孔隙结构三维重构研究
储层岩石微观孔隙结构异常复杂,岩石孔隙结构等价孔隙网络模型和微观尺度渗流研究是目前国际学术界研究的热点,具有十分重要的意义。

数字岩心和孔隙网络模型是开展微观渗流模拟研究的基础平台；本文针对低渗气藏开展了微观孔隙结构三维重构研究,采用微CT扫描法建立真实岩心的数字岩心,使用基于最大球算法的孔隙网络抽取方法建立与数字岩心等价的孔隙网络模型,借助孔隙级流动模拟理论和方法预测孔隙网络模型的孔隙度和渗透率。

通过上述研究,主要获得了以下认识：(1)微CT扫描法是构建数字岩心的一种非常有效的物理实验方法,具有精度高、不破坏原始岩样的优点,其建模质量的好坏主要取决于CT机的扫描精度(分辨率)(2)本文在二维中值滤波算法的基础上提出的三维中值滤波算法在图像滤波处理中可以很好地去除系统噪声,使得图像中孔隙和岩石骨架之间的过渡变得自然,灰度分布区间化更加明显,有利于划分孔隙和岩石骨架,同时可以剔除大部分的孤立孔隙和岩石骨架。

(3)基于立方体孔隙度的REV分析方法与自相关函数均可以度量数字岩心的表征体元尺寸；通过数字岩心尺寸与表征体元尺寸的对比,可以选取能够表征岩石孔隙结构和宏观特性的数字岩心,使得后续渗流模拟研究具有物理意义。

(4)基于最大球算法的孔隙网络抽取方法可以有效地将岩心孔隙空间划分为孔隙和喉道,建立与数字岩心等价的孔隙网络模型,保留了数字岩心孔隙空间拓扑结构及几何特征。

(5)使用真实岩心压汞实验数据确定岩心孔隙结构参数,与孔隙网络参数进行对比分析,并分别对实验孔隙结构参数和模型孔隙结构参数进行分形表征对比,可以很好地评价孔隙网络模型的准确性。

(6)以孔隙网络模型为基础开展微观流动模拟研究,预测孔隙网络模型的孔
隙度和绝对渗透率,预测结果与数字岩心的分析结果及真实岩心的实验结果高度吻合,进一步验证了孔隙网络模型的准确性；同时利用孔隙网络模型预测油水(气水)两相水驱过程的相对渗透率,预测结果符合相渗曲线特征,说明预测结果的正确性,具有一定的参考价值。

研究表明,本文针对低渗气藏开展的微观孔隙结构三维重构研究是成功的,为开展后续微观渗流规律研究和提高采收率技术研究奠定了坚实的基础,为低渗致密气藏、煤层气、页岩气等非常规储层的分析提出了新的研究思路和技术方法,具有非常重要的学术价值。