砂岩储层微观结构分形特征研究——以胜坨油田古近系沙河街组储层为例.pdf

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1、第24卷第5期天然气地球科学Vo1．24NO．52O13年10月NATURALGASGEOSCIENCE()ct．2013砂岩储层微观结构分形特征研究——以胜坨油田古近系沙河街组储层为例徐守余，王淑萍(中国石油大学(华东)地球科学与技术学院，山东青岛266580)摘要：岩石微观结构研究是当今储层研究的难点问题，储层微观结构影响和控制了储层微观性质和宏观特征。运用胜坨地区3口井的40个不同沉积类型储层的岩心薄片分析资料及压汞资料求取了其分形维数，利用分形几何的基本理论研究了储层微观结构参数特征，结果表明储层微观孔隙结构在一定的

2、尺度范围内具有分形特征，进一步研究了储层物性、储层微观结构参数与分形维数的定量关系。研究发现，无论从单井数据还是多井数据的分析结果均表明，分形维数与储层物性参数、孔隙结构参数具有较好的相关性，且与三角洲平原储层相比，三角洲前缘储层的分形维数与物性参数、储层微观结构参数的相关性更好。可见，分形维数可以综合反映孔隙空间复杂程度，可以用于储层微观结构分析。关键词：分形；孔隙结构；储层；毛细管压力中图分类号：TE122．2。。3文献标志码：A文章编号：1672—1926(2O13)050886—08引用格式：XuShouyu，Wan

3、gShuping．Fractalfeatureaboutthemicrostructureinsandstoneres—ervoir：TakingthePaleogeneShahejieFormationinShengtuoOilfieldasanexample{J1．NaturalGasGeoscience，2013，24(5)：886—893．[徐守余，王淑萍．砂岩储层微观结构分形特征研究——以胜坨油田古近系沙河街组储层为例[J]．天然气地球科学，2013，24(5)：886—893．]0引言质，分形部分的孔隙分布可以用

4、幂率法则来描述，其特征受到孔隙空间矿物和胶结物生长控制；非分形分形几何学是2O世纪70年代后发展起来的一部分，即欧氏空间部分的孔隙分布受特征长度控制。门新兴学科，是描述复杂的、不规则现象和过程的有贾淑芬等]、胡宗全等l1。]提出了采用分形维数来定效工具]。量描述孔隙结构特征的可能性，结果表明砂岩是一多孔介质的孔隙与喉道的空间分布具有统计自种分形结构，可以用分形维数来定量描述。王域辉相似性，孔隙大小分布也可用如同Mandelbrot

5、1研等l5在扫描电子显微镜下观察吐哈盆地七克台地区究岩石碎片的类似方法进行分形描述。1985年

6、样品时，在砂岩胶结物中发现了类似于分形几何Kadz等用扫描电镜研究砂岩岩样，发现砂岩的孔体——谢尔宾斯基垫的多孔团簇，在SEM图中清隙结构在一定的尺度范围内具有分形性质。1986晰可见较规则的多层嵌套三角形结构，与谢尔宾斯年Wong等用小角度中子散射技术研究沉积岩的基垫的结构极为类似。但是储层微观结构参数与分微观孑L隙结构，认为在砂岩中，由于黏土的存在，使形维数的定量关系一直在探索中。本文根据薄片和得孔隙表面具分形性质，其分形维数是个非普适常压汞资料，利用分形几何理论，测定了孔隙结构的分数。1986年Krohn等[3]、l9

7、94年纪法华等口用扫形维数，建立储层孔隙结构参数与分形维数的定量描电镜观察岩石断面，发现各种砂岩、页岩以及碳酸关系，并对不同成因类型储层的孑L隙结构参数与分盐岩在0．2～50m的孔隙尺度内具有良好的分形性形维数的相关关系进行对比分析。收稿日期：20130514；修回日期：201307—17．基金项目：国家科技重大专项“复杂油藏剩余油分布预测研究”(编号：2011ZX05009—003)；教育部新世纪优秀人才支持计划项目(编号NCET-08—0843)；教育部博士点基金“微观剩余油仿真模型研究”项目(编号：2006042550

8、8)联合资助．作者简介：徐守余(1968一)，男，江苏东台人，教授，博士，主要从事储层表征与建模方面的研究及教学工作．E—mail：xushouyu@upc．edu．cn．No．5徐守余等：砂岩储层微观结构分形特征研究——以胜坨油田古近系沙河街组储层为例887测定结果表明，测量尺度r和以r为半径的圆1岩样薄片孔隙结构的分形维数测定内孔隙所占的点数N(r)在双对数坐标系内呈良好将铸体薄片的照片处理为Bmp格式的黑白二的线性关系，线性相关系数平方达到了0．9974以值图像。白色表示孔喉，黑色代表岩石颗粒。在图上(图2)。对其进行

9、曲线拟合，得到一元一次方程像上随机选取一点作为圆心，以R为半径作圆。计一1．7435x十9．9541。由此可知该样品的分形维算圆中代表孔喉的白色像素点的个数N。变换R数D一1．7435。的长度，计算出一系列的N值。在这个过程中，单个像素点长度r为测量尺度，而半径R代表待测范y=1．7435