本文關(guān)鍵詞：多孔介質(zhì)孔隙結(jié)構(gòu)特征及其輸運屬性分析，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：煤層既是烴源巖又是儲集巖,其中煤基質(zhì)孔隙煤層氣的儲集場所,而裂隙則是煤層氣運移的主要通道,但由于孔隙成因復(fù)雜多樣,因此導(dǎo)致煤巖微觀幾何形態(tài)異常復(fù)雜,這使得煤巖多孔介質(zhì)表征變得異常困難,為煤層氣運移行為的探究增加了難度。數(shù)值模擬方法作為一種新的研究手段,相比于實驗測試手段,不受環(huán)境、尺度等因素影響,在解決復(fù)雜孔隙結(jié)構(gòu)流體運移行為模擬上比實驗測試手段準(zhǔn)確性更好,效率更高。本文采用格子Boltzmann方法作為數(shù)值模擬技術(shù)及分形幾何理論,對煤儲層復(fù)雜孔隙、裂隙及裂-孔性多孔介質(zhì)模型進行了數(shù)值模擬,并系統(tǒng)分析了多孔介質(zhì)微觀物性參數(shù)對其滲透率的影響,取得了如下的一下結(jié)論和認識:⑴依據(jù)煤巖結(jié)構(gòu)的尺度不變特征及流阻串并聯(lián)理論,于理論層面推導(dǎo)了物理意義明確的分形孔-滲關(guān)系模型,并利用LBM技術(shù)驗證了其有效性。⑵結(jié)合煤巖微觀裂隙幾何形貌特征,以開度為參考,于統(tǒng)計層面分析了幾何形貌對流體運移的影響方式和強度,結(jié)果表明:①水文彎曲度同割理端面幾何分形維及相對粗糙度之間均存在分段線性關(guān)系;②端面曲折率同其絕對粗糙度之間滿足線性關(guān)系,但同分形維之間同樣表現(xiàn)出分段線性相關(guān)特征。⑶為了更好的表征真實煤巖多孔介質(zhì)“低滲高連通”特征,本文提出了一種采用均質(zhì)泰森多邊形迭代法模擬煤巖多孔介質(zhì);在此基礎(chǔ)上又提出了一種體現(xiàn)真實煤巖多孔介質(zhì)復(fù)雜性及隨機性的非均質(zhì)泰森多邊形法,并初步分析裂-孔性多孔介質(zhì)中物性參數(shù)對滲透率的影響。
【關(guān)鍵詞】：多孔介質(zhì) 煤儲層 格子Boltzmann方法 低滲高連通 泰森多邊形
【學(xué)位授予單位】：河南理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：P618.13
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 1.緒論10-20
• 1.1 研究背景10-11
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-17
• 1.2.1 煤儲層孔隙及裂隙的研究現(xiàn)狀11-14
• 1.2.2 煤儲層輸運屬性研究現(xiàn)狀14-16
• 1.2.3 新興數(shù)值方法16-17
• 1.3 存在的主要問題17-18
• 1.4 研究內(nèi)容及技術(shù)路線18-20
• 1.4.1 研究內(nèi)容18
• 1.4.2 技術(shù)路線18-20
• 2.多孔介質(zhì)輸運屬性及數(shù)值模擬技術(shù)20-30
• 2.1 格子Blotzmann（LBM）方法20-29
• 2.1.1 LBM基本原理21-22
• 2.1.2 DnQb格子模型22-25
• 2.1.3 格子系統(tǒng)與物理系統(tǒng)之間的轉(zhuǎn)換原理25-26
• 2.1.4 LBM邊界條件26-29
• 2.2 小結(jié)29-30
• 3.多孔介質(zhì)分形特征及物性參數(shù)分析30-44
• 3.1 多孔介質(zhì)基本滲流理論30-31
• 3.2 多孔介質(zhì)分形特征31-33
• 3.3 多孔介質(zhì)模型構(gòu)建及比表面積的計算33-35
• 3.3.1 多孔介質(zhì)模型的構(gòu)建33
• 3.3.2 多孔介質(zhì)比表面積計算33-35
• 3.4 形多孔介質(zhì)流阻的計算35-36
• 3.5 結(jié)果分析36-43
• 3.6 結(jié)論43-44
• 4.煤儲層粗糙裂隙中煤層氣輸運屬性分析44-56
• 4.1 理論和方法44-47
• 4.1.1 割理端面幾何特征及其分形描述44-46
• 4.1.2 粗糙割理中煤層氣運移的LBM模擬46-47
• 4.2 理論模型推導(dǎo)及數(shù)值分析47-53
• 4.2.1 耦合曲折效應(yīng)的裂 滲關(guān)系47-48
• 4.2.2 數(shù)值模擬結(jié)果與分析48-53
• 4.3 結(jié)論53-56
• 5.裂-孔性多孔介質(zhì)表征及輸運屬性影響因素分析56-78
• 5.1 均值泰森多邊形原理及方法56-58
• 5.1.1 泰森多邊形法（Voronoi）基本原理56-57
• 5.1.2 二元多孔介質(zhì)模型的構(gòu)建過程57-58
• 5.2 二元多孔介質(zhì)模型有效性驗證58-64
• 5.2.1 分形維有效性驗證61-62
• 5.2.2 孔隙度有效性驗證62-64
• 5.3 結(jié)果分析64-68
• 5.3.1 多孔介質(zhì)模型表征64-65
• 5.3.2 LBM模擬及單因素分析65-68
• 5.4 非均值泰森多邊形法68-75
• 5.4.1 構(gòu)建方法69-70
• 5.4.2 多孔介質(zhì)尺度的確定70-75
• 5.5 結(jié)論75-78
• 6.總結(jié)與展望78-82
• 6.1 主要研究成果及結(jié)論78-79
• 6.2 創(chuàng)新點79
• 6.3 存在的不足及未來工作展望79-82
• 參考文獻82-88
• 作者簡歷88-90
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集90

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 馮一波;張哨楠;丁曉琪;劉朋坤;;鎮(zhèn)涇油田延9、長6、長8段砂體孔隙結(jié)構(gòu)特征及影響因素分析[J];新疆地質(zhì);2009年01期

2 江丙友;林柏泉;吳海進;朱傳杰;陸振國;;煤巖超微孔隙結(jié)構(gòu)特征及其分形規(guī)律研究[J];湖南科技大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2010年03期

3 馬新仿;張士誠;郎兆新;;孔隙結(jié)構(gòu)特征參數(shù)的分形表征[J];油氣地質(zhì)與采收率;2005年06期

4 潘德嘉;劉杰;;吳起油田薛岔油區(qū)長4+5孔隙結(jié)構(gòu)特征及影響因素[J];科技與企業(yè);2012年10期

5 黃傳卿;張金功;馬睿;;泥質(zhì)巖孔隙結(jié)構(gòu)特征與連通性分析[J];地下水;2013年06期

6 姚晉寶;鄧蓉蓉;胡寶林;;新集一礦孔隙結(jié)構(gòu)特征研究[J];安徽理工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2012年01期

7 李前貴,康毅力,徐興華,徐進;煤巖孔隙結(jié)構(gòu)特征及其對儲層損害的影響[J];西南石油學(xué)院學(xué)報;2002年03期

8 張磊;;鄂爾多斯盆地胡尖山-王洼子地區(qū)長4+5孔隙結(jié)構(gòu)特征及影響因素[J];內(nèi)江科技;2010年04期

9 夏訓(xùn)文;龔福華;祝旭雙;;鄂爾多斯盆地姬塬地區(qū)黃39羅1井區(qū)長8_1低滲透儲層孔隙結(jié)構(gòu)特征研究[J];長江大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2011年11期

10 曾晟;譚凱旋;雷林;李春光;王富林;;某地浸鈾礦床低滲透性砂巖孔隙結(jié)構(gòu)特征研究[J];核技術(shù);2013年01期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 劉杰剛;姜波;李明;虞青松;李磊;時艷茹;;陽泉新景煤礦構(gòu)造煤變形及孔隙結(jié)構(gòu)特征[A];2013年煤層氣學(xué)術(shù)研討會論文集[C];2013年

2 王新江;石京平;張麗萍;曾吉平;;大慶海拉爾地區(qū)儲層巖石孔隙結(jié)構(gòu)特征描述[A];中國地球物理學(xué)會第22屆年會論文集[C];2006年

3 孫晗森;羅陶濤;;基于壓汞毛細管壓力曲線的煤儲層孔隙結(jié)構(gòu)特征研究[A];煤層氣勘探開發(fā)理論與技術(shù)——2010年全國煤層氣學(xué)術(shù)研討會論文集[C];2010年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 高明;低滲透油層孔隙結(jié)構(gòu)特征及剩余油分布規(guī)律研究[D];大慶石油學(xué)院;2009年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前5條

1 張曉磊;薩中開發(fā)區(qū)高臺子油層孔隙結(jié)構(gòu)特征參數(shù)對驅(qū)油效果影響研究[D];東北石油大學(xué);2015年

2 祝一搏;多孔介質(zhì)孔隙結(jié)構(gòu)特征及其輸運屬性分析[D];河南理工大學(xué);2015年

3 陳杰;基于電阻率測井資料研究致密砂巖孔隙結(jié)構(gòu)特征[D];西南石油學(xué)院;2005年

4 李彥舉;基于恒速壓汞的孔隙結(jié)構(gòu)特征研究[D];中國地質(zhì)大學(xué)（北京）;2014年

5 陳飛;鹽巖細觀孔隙結(jié)構(gòu)特征研究[D];中國地質(zhì)大學(xué);2013年

  本文關(guān)鍵詞：多孔介質(zhì)孔隙結(jié)構(gòu)特征及其輸運屬性分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：271810