微观物理模拟水驱油实验及残余油分布分形特征研究

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1、2006年　第30卷　　　　　　中国石油大学学报(自然科学版)Vol.30No.3　第3期　　　　　　　　JournalofChinaUniversityofPetroleumJun.2006　　文章编号:167325005(2006)0320067205微观物理模拟水驱油实验及残余油分布分形特征研究1121李中锋,何顺利,杨文新,门成全(1.中国石油大学石油天然气工程学院,北京102249;2.中国石化江汉油田分公司,湖北潜江433000)摘要:研究制作了能真实反映岩石孔隙结构的微观仿真孔隙模型,应用微观渗流物理实验模拟技术和图像分析技术,开展

2、了微观模型水驱油物理模拟实验,对水驱油过程及微观物理模型中残余油的形成和分布进行了观察,模拟了不同驱替速度、孔隙结构、粘度比等条件下的水驱过程。应用分形几何学的基本理论,给出了数盒子法和R/S分析法定量研究微观残余油分形特征的关系式,结合水驱油残余油分布图像,建立了用分形维数定量表征残余油及空间分布的测定方法。研究结果表明,随驱替速度增大,形成的残余油量减少;随原油粘度增大,形成的残余油量增多。容量维数表征了残余油的多少,它与残余油饱和度、孔隙结构有关;分形维数则表征了残余油空间分布的非均质性,分形维数越大,残余油空间分布的非均质性越强。关键词:

3、微观孔隙模型;水驱油;残余油;驱替速度;分形特征;容量维数;分形维数中图分类号:TE319;TE112文献标识码: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