地层原油黏温曲线的分形特征.pdf

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1、32咎619]新地质VOI．32．【l-62Ol1‘F12川XINJIANGPErROIUMGEOI()(YI)ll·2011地层原油黏温曲线的分形特征唐红瑛(中国石化胜利油田有限责任公司地质科学研究院，山东东营257015)摘要：为了加深对原油物性的认识，对地层原油黏温曲线与油分析资料进行了综合分析。研究表明：不同油田、不同层位、不同井深的地层原油黏温曲线均具有良好的分形特征。在以黏度为测量标尺，以温度为测量对象的定义分形条件下，其分形维数为0．1～0．3．随着分形维数的增加，温度对黏度的影响变小。分形维数与原油物性中的参数如密度、黏度、初

2、馏点等相关性良好，因此，可以将分形维数作为一个新的反映原油物性的特征参数。分形维数与原油中的含蜡量、含胶量不相关，唯独与沥青质含量基本相关，说明沥青质及其含量是影响原油性质、原油黏温曲线分形维数的主要因素，这和“沥青质馏分与其他馏分相比，在改变岩石润湿性上起主导作用”的观点是一致的。关键词：分形理论；分形维数；地层原油；黏度；温度；黏温曲线；沥青质文章编号：1001—3873(2011)06—0634—03中图分类号：TE311；TE345文献标识码：A一般认为，在温度一定条件下，地层原油黏度上N=C。A·R～，(1)的差异和它的化学组成有关

3、。原油中胶质沥青质含量式中常数C为比例系数，将(1)式两边取对数得到越高，其黏度也就越大。这是由于构成胶质沥青质的稠lgN=一D1+lgC。A．(2)环多侧链的氧硫氮化合物含量增加，增大了原油分子(2)式中保证几何体的总测量度不变的情况下，间内摩擦阻力所致，其他重烃也会影响原油的黏度。测量对象Ⅳ的数量随测量标尺尺的改变而改变，则分形理论在油层物理学中已得到广泛应用旧，那么，可以得到分形维数D的数值。地层原油，特别是地层原油黏温曲线是否具有分形特这里介绍一个二维平面上分形几何体的实例。若性呢?笔者对此进行了初步的研究。结果表明，地层原用一组不同

4、半径的同心圆覆盖在所研究的分形JL何油黏温曲线也具有良好的分形特性，其分形维数可以体上，使最大的圆不超过几何体本身的线度。然后汁定量地表征原油的某些特性，它与原油密度、黏度有算某一同心圆R在该几何体所占的面积A，最后在舣较好的相关性，与沥青质的含量也有一定的相关性。对数坐标中绘出尺与的关系曲线，所得曲线应为直线，其斜率等于该分形几何体的分形维数D．如果所1分形几何的基本概念和测量方法得曲线不是直线，则这一几何体不具有分形特性。1．1分形几何的基本概念需要强调的是，在进行分形研究时，一定要说维数是几何对象的一个特征量，是确立几何对象测量标尺是什

5、么，测量对象是什么，这样便于对分肜中一个点位置所需独立坐标的数目。在欧氏空间中，条件的理解。维数d为整数(即0，l，2，3)。然而，对一些无序的不2地层原油黏温曲线分形特征分析规则物体，例如树枝结构和岩石骨架结构等，其维数是多少，应用欧氏维数的概念无法解决这些问题。豪2．1地层原油黏温曲线分形特征的分析斯道夫提出空间维数可以是分数而不一定是整数，人从表1和图1中可以清晰地看出：随着温度的J们把这种分数维数叫作豪斯道夫维数。后来科学家曼升，其黏度大幅度地下降。当温度从50℃上升到德勃罗特把豪斯道夫维数定义为“分维”(fractaldi—175℃

6、时，其黏度从10100mPa·S下降到32．1mPamension)，产生了分形(分维)几何(fractalgeometry)，从表1和图1中还可以清晰地看出：黏度的埘数其分形维数用D表示。这样，就可能用分形维数来定值和温度的对数值在直角坐标图上呈直线关系，其数量地描述包括砂岩岩心在内的各种分形体。学表达式为：logt=一0．2148log+2．5645，其相关系1．2分形维数的测量方法数为0．9997．它的数据点凡是6个，其置信度为0．99根据分形的定义，对于一个几何体(分形结构)，若的数值要求相关系数是0．917017I，说明黏度的对数值

7、用测量标尺R去度量，其测量对象Ⅳ的数值可表示为和温度的对数值相关性是非常良好的。收铀【i别：2()l0-12-(19修¨期：201I-03—29项¨：巾l州化利技』叟父项¨(I'04020)作简介：Ji]f~瑛(1968一)，女，湖尔嵌人．1程师，资源勘r氍，(Te1)0546—8715413(12-fT1ail)tal】gty．@s1．,／tsintflir第32卷第6期唐红瑛：地层原油黏温曲线的分形特征．635．表1辛48—13井的一条地层原油黏温曲线原始数据+2．5645，其测量标尺为表观黏度。，测量对象为温度黍、logl0gfr黏l。

8、gl。g￡t，分形维数D是O．2148，即为小数。如果测量标尺选mPa·s)(℃)～。～(mPa·S、)(℃)～。‘’为温度t，测量对象为，其数学表达式变为log／