本文關(guān)鍵詞：碳酸鹽巖酸蝕蚓孔實驗?zāi)M及分形模型研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：無論是儲量還是產(chǎn)量方面,碳酸鹽巖油氣藏在世界范圍內(nèi)都占有相當(dāng)大的比重,而酸化是碳酸鹽巖油氣藏最常用且經(jīng)濟(jì)有效的增產(chǎn)措施之一。碳酸鹽巖基質(zhì)酸化的主要特征是的形成酸蝕蚓孔,蚓孔在歐氏空間上被認(rèn)為無序和雜亂無章的�？紤]到蚓孔間競爭機(jī)制復(fù)雜,采用經(jīng)典數(shù)學(xué)方法對蚓孔進(jìn)行實驗?zāi)M和數(shù)學(xué)描述難度較大。但準(zhǔn)確描述酸蝕蚓孔的穿透深度及其分布對于施工參數(shù)的優(yōu)化和提高酸化效果具有重要意義�；诖四康�,首先完成了多組巖心流動實驗,采用CT掃描手段得到了蚓孔的真實形態(tài)。其次,引入“盒維數(shù)”計算方法,對實驗蚓孔的分形性進(jìn)行了驗證,并求取了不同蚓孔形態(tài)的Hausdroff分形維數(shù),建立了酸蝕蚓孔等效長度分形計算模型。研究了酸蝕蚓孔間競爭分布的分形性,建立了蚓孔間分形分布模型,修正了考慮蚓孔分形分布條件下的表皮系數(shù)計算模型,為碳酸鹽巖酸化優(yōu)化設(shè)計奠定了理論基礎(chǔ)。取得的主要認(rèn)識和結(jié)論如下：(1)酸蝕蚓孔整體與局部都具有自相似性和標(biāo)度不變性,屬于明顯的分形特征。建立了平面上酸蝕蚓孔等效長度分形計算模型,模型可外推到二維歐氏空間,表征蚓孔的面溶蝕模式。(2)采用巖心流動實驗和三維CT掃描儀構(gòu)建了真實的蚓孔形態(tài)。驗證了碳酸鹽巖巖心線性流動和徑向流動下酸蝕蚓孔的分形性,并得到了其分形維數(shù)。結(jié)果表明,實驗得到的酸蝕蚓孔具有較好的分形規(guī)律,且分形維隨著溶蝕形態(tài)的變化而不同,范圍在1.19-1.98,最優(yōu)排量對應(yīng)的分形維數(shù)在1.6-1.7。(3)求解了酸蝕蚓孔間的競爭分布數(shù)學(xué)模型,結(jié)果表明酸蝕蚓孔個數(shù)在縱向上滿足分形特征。酸蝕蚓孔個數(shù)的分形分布維數(shù)在1.35～1.73,主蚓孔模式對應(yīng)的分形維數(shù)為1.35。(4)建立了考慮蚓孔競爭的酸蝕蚓孔最大長度雙重分形計算模型,在此基礎(chǔ)上得到了蚓孔等效長度均相同和呈分形分布兩種情況下的表皮系數(shù)修正數(shù)學(xué)模型,考慮了單個蚓孔和蚓孔間競爭分布兩種分形特性。創(chuàng)新點如下：將室內(nèi)試驗和分形幾何數(shù)學(xué)方法相結(jié)合,建立了酸蝕蚓孔等效長度分形計算模型；采用實驗數(shù)據(jù)(線性流和徑向流)驗證了蚓孔具有標(biāo)度不變性的分形特征,并獲得了蚓孔分布的Hausdroff分形維數(shù),拓展了以往分形維數(shù)僅在1.6左右的認(rèn)識；建立了描述酸蝕蚓孔競爭分布的雙重分形模型,并給出了考慮蚓孔間競爭的表皮系數(shù)修正數(shù)學(xué)模型。
【關(guān)鍵詞】：碳酸鹽巖 酸化 酸蝕蚓孔 分形 表皮系數(shù)
【學(xué)位授予單位】：中國科學(xué)院研究生院(滲流流體力學(xué)研究所)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TE31
【目錄】：

• 致謝5-6
• 摘要6-7
• ABSTRACT7-11
• 緒論11-26
• 1.1 研究的目的及意義11-12
• 1.2 國內(nèi)外酸蝕蚓孔研究現(xiàn)狀12-24
• 1.2.1 酸巖反應(yīng)實驗方法13-16
• 1.2.2 分形幾何學(xué)及其在碳酸鹽巖酸化中的應(yīng)用16-23
• 1.2.3 表皮系數(shù)計算模型23-24
• 1.3 研究內(nèi)容及技術(shù)路線24-25
• 1.4 本文創(chuàng)新點25-26
• 2 分形基本概念及分形維26-33
• 2.1 什么是分形26
• 2.2 分形基本特征26
• 2.3 分形維數(shù)26-31
• 2.3.1 相似維數(shù)27
• 2.3.2 Hausdorff分形維數(shù)27-29
• 2.3.3 信息維數(shù)29
• 2.3.4 關(guān)聯(lián)維數(shù)29-31
• 2.3.5 廣義維數(shù)31
• 2.4 分形研究方法31-33
• 3 酸蝕蚓孔分形維數(shù)及其等效長度計算模型33-66
• 3.1 酸蝕蚓孔等效長度計算模型33-38
• 3.1.1 靜態(tài)模型34-36
• 3.1.2 動態(tài)模型36-38
• 3.2 分形維數(shù)的求取38-61
• 3.2.1 巖心孔滲測試39-40
• 3.2.2 試驗基本原理及測定方法40-41
• 3.2.3 試驗步驟41-42
• 3.2.4 實驗結(jié)果及討論42-45
• 3.2.5 酸蝕蚓孔形態(tài)實驗45-48
• 3.2.6 分形維數(shù)求取48-61
• 3.3 參數(shù)敏感性分析61-66
• 4 酸蝕蚓孔間競爭分布分形模擬66-75
• 4.1 酸蝕蚓孔間競爭分布分形模型66-71
• 4.2 基于雙重分形的酸蝕蚓孔最大長度計算模型71-75
• 5 考慮蚓孔競爭效應(yīng)的表皮系數(shù)分形計算模型75-96
• 5.1 表皮系數(shù)計算模型75-84
• 5.1.1 等效酸蝕蚓孔長度均相同75-78
• 5.1.2 酸蝕蚓孔呈分形分布78-84
• 5.2 參數(shù)敏感性分析84-96
• 5.2.1 等效酸蝕蚓孔長度均相同84-89
• 5.2.2 酸蝕蚓孔呈分形分布89-96
• 結(jié)論96-98
• 參考文獻(xiàn)98-103
• 作者簡介及在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果103

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前9條

1 陳朝剛,郭建春,周小平;酸蝕蚓孔濾失機(jī)理及對碳酸鹽巖儲層酸化施工的啟示[J];斷塊油氣田;2005年05期

2 張黎明;;酸巖反應(yīng)模擬實驗裝置及其應(yīng)用[J];中國海上油氣(工程);1993年02期

3 柳明;張士誠;牟建業(yè);;酸蝕蚓孔的分形性和酸液類型對蚓孔的影響[J];石油勘探與開發(fā);2012年05期

4 張黎明,任書泉;碳酸鹽巖油藏基質(zhì)酸化水平井表皮因子模型研究（Ⅱ）模型實例分析[J];西安石油學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版);1996年06期

5 李小剛;楊兆中;蘇建政;劉長印;張汝生;;粗糙顆粒碳酸鹽巖三維酸蝕分形數(shù)學(xué)模型[J];新疆石油地質(zhì);2010年02期

6 陳代s，

本文編號：265793