油藏樣品微粒在孔隙多孔介質分析顯微鏡
顆粒在多孔介質內的分形聚集
顆粒隨流體進入多孔介質后沉降,從而造成滲透率的下降,沿
著注入方向顆粒沉降的數量不同,距離注入端越遠,顆粒沉積的數
逐漸減小。例如鉆井過程中,鉆井液濾液及其所攜帶的微粒在壓差
的作用下進入儲層,注入水中外來顆粒進入油層造成傷害。預測與
評價方法往往要求出表皮系數,以判斷傷害程度。實際所采取的增
產措施還需要傷害半徑這一參數,該參數不能直接測量,一般用測
井的方法求出。如果能做出定量的預測,無論是對預防產層傷害,
還是知道后期的增產措施都是具有重要的意義。實驗室內所測定的
傷害半徑,由于巖心的尺度遠小于實際油層尺寸,不能對顆粒的入
侵深度進行定量計算,和一般的預測問題相比,預測微粒在孔隙的
沉降分部規律更加復雜。主要困難在于所能觀測到的研究體局限在
一個如同井眼大小的巖心上,比油藏要小得多,而實際工程中則更
關注整個油藏。
流體在油藏內的物化流動,可以從最大的沉積盆地尺度到最小
的分子尺度。在這些尺度之間,存在著連續不斷的非線性相互作用
,導致了相鄰尺寸間的流體運動規律關系復雜化。人們在實際生產
中所關心的是宏觀參數,而發生的這些變化作用是在微孔隙內進行
的。因此,首先認識在微觀尺度下的流動規律,然后設法找出它們
與宏觀之間的某種聯系或某種新的過渡規律和特征,這樣就可以將
微粒狀態研究的結果,應用到宏觀領域。
分行理論是這類問題的一種方法,本章試圖應用這一理論研究
顆粒在孔隙內的聚集問題。
分形理論概念
分形理論從幾何角度研究不可積系統幾何形狀的自相似性,即
用來描述這樣一種體系,當擴大觀察范圍時,增加的細節是重復出
現的。這些新的更大的尺度上重復出現的結構是自相似的,如海岸
線、地表形狀及樹木等。數學上自相似可以表示成