页岩孔隙结构的分形表征及渗透率预测

作     者：张思勤 ZHANG Siqin

作者机构：中石化石油工程机械有限公司第四机械厂湖北荆州434022 

出 版 物：《测井技术》 (Well Logging Technology)

年 卷 期：2016年第40卷第6期

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学科分类：081801[工学-矿产普查与勘探] 081802[工学-地球探测与信息技术] 08[工学] 0818[工学-地质资源与地质工程] 

主　　题：渗透率 分形理论 数字岩心 图像处理 页岩 

摘      要：基于SEM二维页岩切片图像,采用MATLAB图像处理技术并结合多孔介质分形理论,对页岩二维切片图像的原始二值图像和重建二值图像中孔隙结构进行了分形表征,得到了页岩原始二值图像和重建二值图像的孔隙半径分维数,分析了页岩孔隙结构多重分形的原因。基于分形理论并利用毛细管束模型和Hagen-Poiseuille方程推导了页岩渗透率与孔隙半径分维数的关系式。MCMC方法重建的数字岩心能较好地体现原图的性质;最大孔隙半径、拐点半径、孔隙半径分维数和迂曲度分维数均对页岩渗透率有较大影响,页岩渗透率与最大孔隙半径和拐点半径呈明显的正相关性,与孔隙半径分维数和迂曲度分维数呈明显的负相关性,与孔隙半径分维数的相关性较小。