通過(guò)數(shù)字巖心計(jì)算巖石中的流體性質(zhì)

1、通過(guò)數(shù)字巖心計(jì)算巖石中的流體性質(zhì)P.E. ?ren, S. Bakke, and H.G. Ruesl?tten 張杰譯 翻譯 楊曉寧 校對(duì)摘要在北海原油儲(chǔ)層中， 我們運(yùn)用地質(zhì)學(xué)重建技術(shù)來(lái)形成復(fù)雜砂巖相的虛擬巖石。 計(jì)算機(jī)生 成巖石的有效性質(zhì)(如流體滲透性、 電阻率和彈性模量) ，與這些由實(shí)際巖石的微地形圖像 決定的巖石性質(zhì)， 二者可以進(jìn)行很好的對(duì)比。 利用網(wǎng)絡(luò)建模技術(shù)， 我們?yōu)橛?jì)算機(jī)生成巖石計(jì) 算了注水相對(duì)滲透率，并將其和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了對(duì)比。實(shí)驗(yàn)巖心樣品與測(cè)出的變化范圍 0.3-0.7 的 Amott 指標(biāo)在濕度上顯示了很大的不同。這種變化的物理成因還有待研究，然而 我們的結(jié)果明顯證明，對(duì)于

2、固定濕度孔隙水平分布條件，剩油飽和度和 Amott 指標(biāo)隨著初 始水飽和度的升高而升高。 這主要是由混合潮濕孔中殘油膜的穩(wěn)定性引起的。 當(dāng)前的研究證 實(shí)：對(duì)于儲(chǔ)集巖來(lái)說(shuō)， 結(jié)合計(jì)算機(jī)生成巖石和數(shù)字計(jì)算來(lái)得出重要巖石和流體性質(zhì)是可能的， 并且是可行的。簡(jiǎn)介由于計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展， 宏觀巖石和傳輸性質(zhì)現(xiàn)在可以直接來(lái)自于巖石微觀結(jié)構(gòu)的三維(3D)圖像?？杀挥米鲾?shù)字計(jì)算的有效性質(zhì)包括彈性模量(Arns et al., 2002),電阻率(？ren and Bakke, 2002),滲透率(Jin et al., 2004, Arns et al., 2004)， 核磁共振弛豫( NMR relaxa

3、tion) (?ren et al., 2002, Knackstedtet al.,2004)， 力學(xué)性質(zhì)(Jin et al., 2003)和2-3相流體的構(gòu)成關(guān)系(?ren et al., 1998, Lerdahl, et al., 2000, Valvatne and Blunt, 2004, Piriand Blunt, 2005)。因此,儲(chǔ)集巖孔隙結(jié)構(gòu)詳細(xì) 3D表示的獲得對(duì)石油工業(yè)來(lái)說(shuō)是非常重要的。在過(guò)去的幾十年里，儲(chǔ)集巖微結(jié)構(gòu)的3D圖像的獲得已經(jīng)取得了一些進(jìn)展。一種普遍使用的方法是隨機(jī)重建 (Adler et al., 1990, Hazlett, 1997, Yeoung a

4、nd Torquato, 1998)。這種技術(shù)依賴(lài)于先對(duì)實(shí)際巖石2D微觀圖像進(jìn)行測(cè)量，然后進(jìn)行 3D模擬，最后匹配其統(tǒng)計(jì)特性。現(xiàn)今對(duì)微層析成像隨機(jī)重建的定量對(duì)比已經(jīng)顯 示：尤其對(duì)于低孔隙度的樣品而言， 隨機(jī)性模型趨向于忽略孔隙空間的連通性及 滲透率 （Biswal et al., 1999, Manswartet al., 2002, ?ren and Bakke,2003）。近年來(lái)，為了達(dá)到將儲(chǔ)集巖的微構(gòu)造進(jìn)行數(shù)字化表示， 基于地質(zhì)學(xué)重建技術(shù) 的程序已經(jīng)建立 （Bryant et al., 1993, Bakke and ?ren, 1997, ?ren and Bakke, 2002, J

5、in etal., 2003）。簡(jiǎn)而言之，這些技術(shù)是基于巖石形成過(guò)程的地質(zhì)學(xué)直接模擬，即沉積 作用、壓實(shí)作用和成巖疊加作用。 對(duì)于重建來(lái)說(shuō)， 必要的輸入?yún)?shù)是從二維薄片 的背散射（BSE）圖像中提取的（?ren and Bakke, 2002）。在目前的工作中，我們運(yùn)用了基于地質(zhì)學(xué)的重建技術(shù)，生成了北海油儲(chǔ)復(fù)雜 砂巖相的虛擬巖石。 我們計(jì)算了原料和計(jì)算機(jī)生成巖石的傳輸相關(guān)有效性質(zhì)， 并 將它們與來(lái)自實(shí)際巖石標(biāo)本進(jìn)行X射線微形態(tài)（微CT）圖像的原料和性質(zhì)進(jìn)行了 對(duì)比。網(wǎng)絡(luò)建模技術(shù)被用來(lái)計(jì)算重建巖石的注水相對(duì)滲透性。 預(yù)知的相對(duì)滲透性 可以與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比。樣品描述現(xiàn)有的儲(chǔ)集巖樣品為分選不好的砂

6、巖，平均粒徑 d在140uni到900 之間， 孔隙率U在0.23到0.27之間，滲透率在1-10達(dá)西之間。沉積環(huán)境為沖刷河道。因此， 樣品是非均質(zhì)性的， 并且經(jīng)歷了復(fù)雜的成巖改造， 即自生粘土礦物的形成 （5-8%） 和斑塊狀碳酸鹽巖膠結(jié)物 （見(jiàn)圖 1）。對(duì)巖石類(lèi)型的典型巖心分析信息是可用的， 包括Amott濕度測(cè)量、對(duì)三塊巖心柱塞離心測(cè)量油的相對(duì)滲透率及對(duì)兩塊合成巖 心定態(tài)相對(duì)滲透率的測(cè)量。Amott濕度指數(shù)Iwo，對(duì)不同巖石類(lèi)型來(lái)說(shuō)變化范圍在 0.3到0.7之間，平均值為 0.5。來(lái)自圖1BSE （背散射）圖像的孔隙度是0.236。薄片下256張這種圖像的鑲嵌 圖被用來(lái)提取必要的輸入?yún)?shù)

7、， 以期對(duì)樣品進(jìn)行地質(zhì)重建。 通過(guò)引入粘土成分和 目標(biāo)孔隙度上微小的變化， 已經(jīng)在總共 10種巖石類(lèi)型上實(shí)現(xiàn)。 關(guān)于重建法則和應(yīng) 用程序詳細(xì)的介紹在其它地方給出 （Bakke and ?ren, 1997, ?ren and Bakke, 2002, ?ren andBakke, 2003）。從一個(gè)典型的巖石樣品（提取的樣品直徑為 10mm）中獲 得了高分辨率的微CT圖像。微層析成像是從澳大利亞國(guó)立大學(xué)獲得的（Arns et al.,2004, Kn ackstedtet al., 2004）。微層析成像(microtomographic)的截面(記為MCT)和重建的標(biāo)本(記為 PBM)在圖2

8、中進(jìn)行了對(duì)比。兩塊樣品都是基于5123大小和5.24叩的分辨率的三 維像素。接下來(lái)，我們計(jì)算并比較了這些樣品的有效材料和傳輸性質(zhì)。 巖心柱塞 的測(cè)量是從其有效處給出的。13圖1.不同類(lèi)型的北海儲(chǔ)層砂巖薄片的背散射 BSE圖像。黑色-孔隙；深灰色-粘土;灰色-石英；淺灰色-長(zhǎng)石；淺灰白色-碳酸鹽膠結(jié)物。像素分辨率為3.31卩。傳輸性質(zhì)本處連續(xù)方程的平均計(jì)算將顯微結(jié)構(gòu)的影響和宏觀尺度上適用的有效物理 傳輸屬性聯(lián)系了起來(lái)。對(duì)于均質(zhì)媒介中的傳輸屬性來(lái)說(shuō)，與con servable量有關(guān)的一般通量(如電流、壓力或動(dòng)量)與一般梯度(電場(chǎng)、張力、壓力)和比例常數(shù) Ke是線相關(guān)關(guān)系。對(duì)于彈力和電傳導(dǎo)來(lái)說(shuō)，這可

9、以寫(xiě)作F(x) = Ke (x) ?G(x),其中 F服從微分方程？ i F(x) = 0。在非均質(zhì)媒介中，我們希望類(lèi)似的線相關(guān)關(guān)系包含 在平均場(chǎng)中F(x)= Ke G (x) and及(1)Ke成為有效參v(x) = Ke g(x)其中 Ke = -k/ 卩分別對(duì)于彈力/傳導(dǎo)率和流體滲透率來(lái)說(shuō)。方括號(hào)表示平均化以使 數(shù)，v代表流體速率，g為實(shí)用壓力梯度，k為絕對(duì)滲透性， 偽流體粘滯性圖2. MCT微層析圖(左邊)和PBM樣品重建(右邊)，非均質(zhì)的北海儲(chǔ)層砂巖, 黑色代表孔隙，深灰色代表粘土，灰色帶表石英，亮灰色代表長(zhǎng)石，白色代表碳 酸鹽巖膠結(jié)物。圖像側(cè)邊長(zhǎng)2.68mm，三位圖像分辨率為5.2

10、4卩。滲透率不可壓縮的牛頓流體的低雷諾系數(shù)流體服從恒穩(wěn)態(tài)的斯托克斯方程2戰(zhàn) v = ? p ,(2)? v = 0(3)服從固壁上的邊界條件v=0。v和p分別代表速率和壓力。A D3Q19晶格波爾茲曼 算法(Jin et al., 2004)被直接用于解決數(shù)字化圖像上的斯托克斯方程。定向絕對(duì)滲 透率k是由i軸常壓梯度的應(yīng)用決定的(i = x, y, z)。宏觀通量是通過(guò)計(jì)算局部流體 速率體積平均值獲得的，ki是由達(dá)西法則決定的。我們將平均滲透率k定義為定向 滲透率的算法平均值。形成因素(formation factor)關(guān)于恒穩(wěn)態(tài)的傳導(dǎo)率問(wèn)題，局部控制方程就變成了拉普拉斯方程? J=0(4)J

11、= cw ?(5)服從固壁上的邊界條件？n = 0。J為電流，c為孔隙中流體的電導(dǎo)率， 為電壓，n為單位矢量正常到固壁。拉普拉斯方程的數(shù)解是通過(guò)有限差方法獲得 的(?ren and Bakke, 2002)。定向的形成因素Fi被定義為有效電導(dǎo)率Fi = w/ i的反 面。我們定義平均形成因素F為定向相關(guān)形成因素的調(diào)和均值。彈性模量決定非均質(zhì)體介質(zhì)彈性習(xí)性的局部方程為彈性靜力學(xué)的基礎(chǔ)方程? t = 0(6)T= &其中 & = 1/2? d+(? d)T(7)其中，和分別表示壓力和張力張量，d為位移場(chǎng)，C為剛性張量。上述方程 式被通過(guò)有限元方法，用線性彈性波方程的能量表示解決了。 周期性邊界條件

12、被 用于數(shù)字化圖像的外觀。有效體積和剪切模量為假定均質(zhì)的線彈性性質(zhì)而計(jì)算得 出的。本構(gòu)關(guān)系 本構(gòu)關(guān)系，如毛細(xì)管壓力和相對(duì)滲透率曲線，是由模擬計(jì)算機(jī)生成巖石的孔 隙網(wǎng)絡(luò)表征中的兩相位移(如初次排水，注水，二次排水)而決定的。孔隙網(wǎng)絡(luò) 的拓?fù)鋵W(xué)和連通性是由提取孔隙中的殘余物決定的。 這是通過(guò)顆粒的最終擴(kuò)大完 成的(Bakke and ?ren,1997)。Voronoi多面體的頂點(diǎn)定義了孔喉，同時(shí)，許多多面 體的邊界確定了喉。以數(shù)學(xué)綱要作為基礎(chǔ)，我們用標(biāo)準(zhǔn)圖像分析技術(shù)直接測(cè)量了 全部孔喉和喉的大小和體積 (?ren and Bakke, 2003)。由于提取的孔隙網(wǎng)絡(luò)與重建 的孔隙是一對(duì)一的對(duì)應(yīng)關(guān)

13、系，我們沒(méi)有引進(jìn)任何配置或調(diào)整參數(shù)來(lái)匹配諸如孔隙 度和滲透率等宏觀參數(shù)。在所有多相流體模擬中假定毛細(xì)管壓力可以左右孔徑大小。 模擬毛細(xì)管控制 位移的基礎(chǔ)是流體在孔隙中的恰當(dāng)分布。 對(duì)于兩相流體來(lái)說(shuō)，均衡流體分布受濕 度和毛細(xì)管壓力的控制，在兩相之間對(duì)于任何外加的壓力差異，楊氏-拉普拉斯方程都可以應(yīng)用。包括濕度影響在內(nèi)的所有精確細(xì)節(jié)清晰而廣泛的討論都已經(jīng)包 含在模擬中，并且之前已經(jīng)介紹過(guò)了 (?ren et al., 1998, Patzek, 2001, ?ren and Bakke, 2003)。當(dāng)缺乏粘滯性影響時(shí)，流體的移動(dòng)經(jīng)過(guò)了一系列的均衡流體形成過(guò)程。 在每 次形成過(guò)程中，我們計(jì)算了飽

14、和度，毛細(xì)管壓力和相對(duì)滲透率。在所有孔和喉中， 通過(guò)大量拉平相飽和度，宏觀相飽和態(tài)得以獲得。簡(jiǎn)單地說(shuō)，毛細(xì)管壓力Pc就是與末次均衡構(gòu)型變化有關(guān)的入口毛細(xì)管壓力。 為了計(jì)算相對(duì)滲透率，網(wǎng)絡(luò)中每個(gè)相態(tài)流體必須指明。對(duì)于層流來(lái)說(shuō)，介于兩個(gè)連接孔I和J之間的流體流動(dòng)速率i由下面方程給出(8)其中是指Iij孔隙中心間距。假定有效電導(dǎo)率gi,ij為喉的電導(dǎo)率及連接的兩個(gè)半孔的調(diào)和平均值。在不同幾何學(xué)形狀和不同流體結(jié)構(gòu)的孔中，水壓電導(dǎo)率的表達(dá)式來(lái)自斯托克斯方程的解（?ren et al., 1998, Patzek and Kristensen, 2001。）在每個(gè)孔中，我們調(diào)用了質(zhì)量守恒定律另加=丿（9）

15、其中J通過(guò)所有喉連接到孔I。對(duì)于可以用一般技術(shù)解決的孔壓力來(lái)說(shuō)， 方程式（8） 和（9）產(chǎn)生了一組線性方程。最初，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)充滿(mǎn)水達(dá)到飽和時(shí)，絕對(duì)滲透率 k即被估計(jì)。通過(guò)計(jì)算的壓力 場(chǎng)我們可以計(jì)算總流量的流速，從而可以運(yùn)用達(dá)西法則計(jì)算絕對(duì)滲透率。 類(lèi)似地， 相對(duì)滲透率可以進(jìn)行計(jì)算得出。假定所有界面都進(jìn)行了適當(dāng)?shù)慕缍ǎ?每個(gè)相態(tài)中 的壓力都是分別計(jì)算的。通過(guò)入口的流速總和決定了相的宏觀流速， 即通過(guò)達(dá)西 法則計(jì)算所得的相的滲透率ki。相的相對(duì)滲透率由公式kri = ki/k給出。對(duì)于飽和 度每個(gè)0.025的變化，給出的位移過(guò)程的構(gòu)成關(guān)系通過(guò)計(jì)算 kr和Pc建立的。結(jié)果和討論對(duì)于微CT和計(jì)算機(jī)生成的孔

16、結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)，兩點(diǎn)相關(guān)函數(shù)C2的一致性非常好（見(jiàn) 圖3）。提出的函數(shù)是方向函數(shù)的平均值。對(duì)于 MCT和PBM樣品來(lái)說(shuō)，C2的初始 斜率允許特定的表面面積分別具有 0.0205 和0.0192卩用1的估計(jì)值。C2 = 0的 特征長(zhǎng)度L=0.72mm在兩塊樣品中都發(fā)現(xiàn)了。 C2的末端表明樣品中存在更長(zhǎng)的距 離結(jié)構(gòu)，這是由于粒徑大小變化較大，粘土的存在以及碳酸鹽膠結(jié)物。100500L i micro ns)Porosity3D局部孔隙度分布圖3. MCT和PBM樣品的平均兩點(diǎn)相關(guān)函數(shù)（左邊）和KL=0.39mm)(右邊)表1.計(jì)算出的微CT和重建的樣品的傳輸性質(zhì)SamplePorosity西%FA(mD

17、)&(mD)底(mD)A(mD)MCT0.24012.716.612 213.65853432263345502PBM0.24310.810911.010.96515613260156221兩種樣品的3D局部孔隙度分布， 譏冊(cè)，（Hilfer, 1991）見(jiàn)圖3 （右邊）。卩（L）, 指的是發(fā)現(xiàn)局部孔隙度 旳線尺寸L立方體單元中的經(jīng)驗(yàn)概率。圖3中顯示的空隙 度分布是用L = 0.39 mm計(jì)算得出的。分布的寬度（孔隙度的差異）和峰值（可 能性最大的孔隙度）二者很相似。重建的樣品起點(diǎn)值比較高表明更大的基質(zhì)區(qū)域 出現(xiàn)得更頻繁了。這與特征長(zhǎng)度L* （Biswal et al.,1999）的計(jì)算是一致

18、的。計(jì)算得 出PBM樣品的L*=0.84mm, MCT樣品的L*=0.79mm。L*給出了可以適合基質(zhì)空 間及可以作為最大顆粒大小測(cè)量的最大立方體的邊長(zhǎng)。對(duì)于全部的樣品大?。?123的三維像素，5.24 口的分辨率），表1列出了 計(jì)算過(guò)的方位、一般形成因素和絕對(duì)滲透率。PBM樣品的傳輸性質(zhì)完全是等方性的，同時(shí)，MCT樣品在y軸上具有比較高的形成因素和較低的滲透率的一向等 方性（an-isotropic）。與MCT樣品相比，重建的孔洞結(jié)構(gòu)高估了一般絕對(duì)滲透率 13% （5503 mD vs. 6221 mD），低估了一般形成因素 20% （13.6 vs. 10.9）由于兩種 樣品的孔隙度是相

19、似的，這意味著 MCT樣品的彎曲比PBM樣品要大。實(shí)驗(yàn)方法 也證實(shí)了較大柱塞的絕對(duì)滲透率是4370 mD。重建的樣品的孔隙網(wǎng)絡(luò)表現(xiàn)出的滲 透率和形成因素計(jì)算值分別為6347 mD和 16.5。2500020000LDOOCi5000o.ibsoPwKitya圖4. MCT和PBM樣品隨孔隙度變化而計(jì)算的電導(dǎo)率（左圖）和絕對(duì)滲透率（右 圖）。標(biāo)出了對(duì)大小為1283和2563三維像素的副樣計(jì)算。 MCT2M hlCTIZE rm 354 a mii2s.-1口口Q 040M20-rd它 mqSIQ00.10.2 nD.3D4D0.1QJ2 .O.J0.4PorosiKPok）聶（y圖5. MCT和

20、PBM樣品隨孔隙度變化而計(jì)算的體積模量（左圖）和剪切模量（右 圖）。標(biāo)出了對(duì)大小為1283和2563三維像素的副樣計(jì)算。圖4列出了關(guān)于非重疊副樣計(jì)算的傳輸性質(zhì)。立方體副樣的側(cè)邊長(zhǎng)為 0.67mm（1283三維像素）和1.34mm（2563三維像素），從而符合樣品確定的相關(guān)長(zhǎng)度 的范圍（L = 0.72 mm for C2 = 0）。對(duì)于微CT和計(jì)算機(jī)生成孔隙結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)，隨著孔 隙度的變化，絕對(duì)滲透率的變化曲線是相似的。 隨著孔隙度變化，計(jì)算的電導(dǎo)率 曲線顯示出重建的孔隙結(jié)構(gòu)比微層析圖像具有略高的電導(dǎo)率，或預(yù)測(cè)了較低的形成因素。一個(gè)可能的解釋可能在PBM樣品的小孔隙的預(yù)測(cè)計(jì)算中可以找到。這 些孔對(duì)

21、電導(dǎo)率具有很大的影響，但對(duì)于絕對(duì)滲透率的影響卻微乎其微。圖5列出了體積和剪切模量的計(jì)算。結(jié)果再次顯示了大小1283和 2563三維像素的副樣，并指出了每個(gè)樣品中包含的可變性。曲線走勢(shì)表明空隙度接近線性， 并且孔隙度高的具有較大的分散性。MCT和PBM數(shù)據(jù)顯示斜率明顯不同。這導(dǎo)致了小的，但對(duì)重建孔隙結(jié)構(gòu)彈性模量系統(tǒng)的低估，或反之亦然的對(duì)層析圖像的高估。彈性模量強(qiáng)烈依賴(lài)于顆粒與顆粒接觸的表現(xiàn)。不論MCT樣品中圖像處理（即閾值）的并非決定性的影響，但有跡象支持這種解釋圖6.模擬的和離心測(cè)量的油相對(duì)滲透率比較。模擬結(jié)果的初始水的飽和度為Swi也0.15 （左圖）和Swi也0.29 （右圖）。關(guān)于重建樣

22、品10個(gè)實(shí)現(xiàn)的注水油和水的相對(duì)滲透率進(jìn)行了計(jì)算。首先，通過(guò)模擬強(qiáng)水濕度條件下主要排水建立了初始水飽和度Swi。然后，在建議的濕度狀態(tài)下（Iwo=0.5）,注水進(jìn)行了模擬。油浸入帶孔隙中40%變?yōu)橛蜐竦哪繕?biāo)Iwo達(dá) 到了。油濕孔和喉的前進(jìn)接觸角（a隨機(jī)分布于iio $160之間，同時(shí)，對(duì)于水 濕孔和喉來(lái)說(shuō)，（隨機(jī)分布于20 （60之間。對(duì)于不同實(shí)現(xiàn)方法來(lái)說(shuō)，計(jì)算的 Iwo在0.4和0.6之間變化。在圖6 （左）中，將計(jì)算的油相對(duì)滲透率和離心測(cè)量的 油相對(duì)滲透率進(jìn)行了比較。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來(lái)自三個(gè)不同的柱塞。計(jì)算結(jié)果傾向于高估 測(cè)量的油相對(duì)滲透率，尤其是低油飽和度，模擬的剩余油飽和度Sorw比用實(shí)驗(yàn)方法得

23、出的?。?.15比0.25）。實(shí)驗(yàn)柱塞的Swi值介于0.26和0.33之間。這比模擬值Swi也0.15明顯高，也比野 外觀察所得的值高。這種偏差的原因很可能是由于巖心樣品固結(jié)性較差的事實(shí)所 導(dǎo)致的實(shí)驗(yàn)困難導(dǎo)致的，從而很容易地在高轉(zhuǎn)速時(shí)破壞了，而高轉(zhuǎn)速是對(duì)達(dá)到低 的初始水飽和度所必須的。然而，眾所周知，初始水飽和度對(duì)后來(lái)的注水具有非 常重要的影響，尤其對(duì)非水濕樣品而言（Jadhunandan and Morrow, 1995。為了 允許與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行直接的比較，我們用類(lèi)似于實(shí)驗(yàn)值的Swi值重做了所有的模擬。這是通過(guò)終止Swi也0.29時(shí)初次排水模擬來(lái)實(shí)現(xiàn)的。濕度的孔隙級(jí)別分布（即 解除角度和部分

24、油濕孔）與之前是一樣的。結(jié)果見(jiàn)圖6（右圖）。測(cè)量的油相對(duì)滲透率值和計(jì)算值的一致性顯著提高了。 濕度在不同等級(jí)孔隙中的分布與之前一樣，計(jì)算的 Swi值增加了，與測(cè)量值相似。Swi值的增加主要由混合濕孔中殘油膜的穩(wěn)定性引起的。存在于孔隙倒塌形成的 角落和裂縫中油膜上的負(fù)毛細(xì)管壓力與最大毛細(xì)管壓力是直接成比例的。因此，Swi值在初次排水時(shí)達(dá)到了 (Blunt, 1997, ?ren et al., 1998)。Swi值更高(即較小的最 大毛細(xì)管壓力)，油膜更薄，傳導(dǎo)性更差。這依次減少了油飽和度低時(shí)油的相對(duì) 滲透率，大部分的油被迫通過(guò)膜流動(dòng)。圖7將模擬的水、油的相對(duì)滲透率和測(cè)量地穩(wěn)定態(tài)地相對(duì)滲透率進(jìn)行

25、了比較。 穩(wěn)定態(tài)實(shí)驗(yàn)是在兩個(gè)合成孔中做的，每個(gè)合成孔由四個(gè)合在一起的巖心柱塞組 成。即使模擬結(jié)果走向略高估了水的相對(duì)滲透率，圖7表明幾乎所有的測(cè)量數(shù)據(jù)都落在模擬數(shù)據(jù)的分布曲線圖中。測(cè)量的相對(duì)滲透率和預(yù)測(cè)值之間的這種一致性 是非?？上驳模绕淇紤]到砂巖巖相復(fù)雜的特性和濕度的不確定性。雖然我們需 要對(duì)更大批的非均質(zhì)巖石樣品進(jìn)行調(diào)查，但是這些結(jié)果表明計(jì)算機(jī)生成巖石結(jié)合 了數(shù)值計(jì)算，可以成為一種可提前獲得重要儲(chǔ)集巖屬性的可行的方法。圖7.預(yù)測(cè)的和穩(wěn)態(tài)確定的注水相對(duì)滲透率二者比較。實(shí)驗(yàn)的初始水飽和度及模擬值的Swi也0.19是相似的結(jié)論對(duì)于北海儲(chǔ)集巖中非均質(zhì)的河床砂巖，我們研究了其材料直接孔徑模擬的預(yù)

26、測(cè)的可能性，并傳輸了相關(guān)有效屬性。研究表明，微 CT圖像和基于地質(zhì)而重建 的樣品二者的有效屬性具有非常好的一致性。對(duì)于計(jì)算機(jī)生成巖石來(lái)說(shuō)，計(jì)算的 注水相對(duì)滲透率非常符合測(cè)量的數(shù)據(jù)。我們的模擬表明，對(duì)于混合的濕樣品來(lái)說(shuō)， 油的相對(duì)滲透率和剩余油飽和度非常依賴(lài)于位移開(kāi)始時(shí)初始水飽和度。這是由于存在于混合濕孔中的油膜的穩(wěn)定性直接依賴(lài)于最大毛細(xì)管壓力，從而Swi值在初次排水時(shí)達(dá)到了我們的結(jié)果證實(shí)了結(jié)合計(jì)算機(jī)生成巖石和數(shù)值計(jì)算來(lái)生成巖石的潛能和可 行性，還證明了儲(chǔ)集巖的流動(dòng)性，來(lái)增加實(shí)驗(yàn)獲得SCAL 數(shù)據(jù)的分析和解釋。對(duì)于比實(shí)驗(yàn)方法更容易數(shù)字構(gòu)建的屬性和 crosSS性來(lái)說(shuō)，這可以導(dǎo)致典型曲線的發(fā) 展。

27、這呈現(xiàn)出填補(bǔ)當(dāng)前存在于精細(xì)地質(zhì)模型和缺乏相關(guān)儲(chǔ)集巖屬性二者之間技術(shù) 缺口可喜的可能性。注：此文是為 2006 年 9 月 12-16 日在挪威特隆赫姆舉行的國(guó)際巖心分析員協(xié)會(huì)會(huì)議而準(zhǔn)備的報(bào)告。參考文獻(xiàn)1. Adler , P.M., Jacquin, C.G., and Quiblier, J.A.,“Flow in simulated pIonrto. uJ.sMmueltdipiahase Flo”w ,(1990), 16, 691-712.2. Arns, C.H., Knackstedt, M.A., Pinczewski, V., and Garboczi, E.J.,line“a

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