微觀物理模擬水驅(qū)油實驗及殘余油分布分形特征研究

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1、2006年　第30卷　　　　　　中國石油大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版)Vol.30No.3　第3期　　　　　　　　JournalofChinaUniversityofPetroleumJun.2006　　文章編號:167325005(2006)0320067205微觀物理模擬水驅(qū)油實驗及殘余油分布分形特征研究1121李中鋒,何順利,楊文新,門成全(1.中國石油大學(xué)石油天然氣工程學(xué)院,北京102249;2.中國石化江漢油田分公司,湖北潛江433000)摘要:研究制作了能真實反映巖石孔隙結(jié)構(gòu)的微觀仿真孔隙模型,應(yīng)用微觀滲流物理實驗?zāi)M技術(shù)和圖像分析技術(shù),開展

2、了微觀模型水驅(qū)油物理模擬實驗,對水驅(qū)油過程及微觀物理模型中殘余油的形成和分布進(jìn)行了觀察,模擬了不同驅(qū)替速度、孔隙結(jié)構(gòu)、粘度比等條件下的水驅(qū)過程。應(yīng)用分形幾何學(xué)的基本理論,給出了數(shù)盒子法和R/S分析法定量研究微觀殘余油分形特征的關(guān)系式,結(jié)合水驅(qū)油殘余油分布圖像,建立了用分形維數(shù)定量表征殘余油及空間分布的測定方法。研究結(jié)果表明,隨驅(qū)替速度增大,形成的殘余油量減少;隨原油粘度增大,形成的殘余油量增多。容量維數(shù)表征了殘余油的多少,它與殘余油飽和度、孔隙結(jié)構(gòu)有關(guān);分形維數(shù)則表征了殘余油空間分布的非均質(zhì)性,分形維數(shù)越大,殘余油空間分布的非均質(zhì)性越強。關(guān)鍵詞:

3、微觀孔隙模型;水驅(qū)油;殘余油;驅(qū)替速度;分形特征;容量維數(shù);分形維數(shù)中圖分類號:TE319;TE112文獻(xiàn)標(biāo)識碼:APhysicalsimulationexperimentofwaterdrivingbymicro2modelandfractalfeaturesofresidualoildistribution1121LIZhong2feng,HEShun2li,YANGWen2xin,MENCheng2quan(1.FacultyofPetroleumEngineeringinChinaUniversityofPetroleum,Beijing

4、102249,China;2.JianghanOilfield,ChinaPetrochemicalCorporation,Qianjiang433000,HubeiProvince,China)Abstract:Bymanufacturinganemulationporousmicro2modelandapplyingthesimulationtechnologyofmicro2flowphysicalexperimentandimageanalysistechnology,thephysicalsimulationexperimentofwa

5、terdrivingmicro2flowwasdeveloped.Theprocessofwaterdrivingaswellastheformanddistributionofresidualoilinthephysicalmicro2modelwasinvestigated,andwaterdrivingprocessesunderdifferentdisplacementrate,porousstructureandviscosityratioweresimulated.Withthehelpofthebasictheoryoffracta

6、lgeometry,theboxalgorithmandR/Sanalysisrelationshipformulawerededuced,whichareusedtoquantitativelystudyresidualoilmicroscopicfractalcharacteristics.Combinedwiththefiguresofwaterdrivingresidualoildistribution,thequantitativelymeasuringmethodoffiguringthesizeandspatialdistribut

7、ionoftheresidualoilsaturationwasestablished.Theresultsshowthattheresidualoildecreaseswiththeenhancementofdisplacementrate,andtheresidualoilincreaseswiththeincreaseofviscosityofcrudeoil.Thevolumedimensionfiguresthequantityofresidualoilandisrelatedtotheresidualoilsaturationandp

8、orestructure,whilefractaldimensionshowsthehomogeneitydegreeoftheresi