本文選題：分形理論 + 核磁共振　； 參考：《中國地質(zhì)大學(xué)(北京)》2017年碩士論文

【摘要】：對23塊煤巖樣品進行核磁、壓汞、低溫氮及滲透率測試,研究煤儲層孔裂隙特征及對滲透性的影響。由于煤儲層的復(fù)雜性,孔裂隙特征很難被定義。因此本文通過核磁、壓汞、低溫氮技術(shù)和分形理論結(jié)合孔裂隙流體特性,從微觀角度用一種清晰簡明的方法探究煤儲層孔裂隙特性及對滲透性的影響。1.研究區(qū)域位于山西中部,屬于山西組和太原組含煤地層,微裂隙密度高度發(fā)育593~4540條不等;微裂隙主要呈樹枝狀和網(wǎng)狀兩種類型,連通性普遍較好,指示研究區(qū)域是構(gòu)造煤發(fā)育區(qū)域。2.山西中高煤階煤儲層孔裂隙系統(tǒng)非均質(zhì)性表現(xiàn)為分形非均質(zhì)性:核磁分形維數(shù)(D)低溫氮分形維數(shù)(DN)壓汞分形維數(shù)(DMIP);受體弛豫時間(T2B)和自擴散時間(T2D)的影響,核磁方法表征小孔存在一定局限性;煤化作用在Ro,m=1.8~2.0%發(fā)生第三次躍變,使煤儲層孔裂隙類型發(fā)生突變。3.孔裂隙流體非均質(zhì)性體現(xiàn)在自由流體分形維數(shù)(DM)束縛水分形維數(shù)(Dir)飽和水分形維數(shù)(Dw);流體空間有四種類型:“C”、“Z”、“S”和“T”,對應(yīng)四種孔裂隙結(jié)構(gòu)“A”、“B”、“C”和“D”;煤化作用對孔裂隙流體孔隙度和百分數(shù)影響不一致。4.滲透率反映孔裂隙系統(tǒng)的影響。當(dāng)孔裂隙空間的連通性變好,非均質(zhì)性減弱,煤巖各孔隙類型分形維數(shù)趨于穩(wěn)定時,滲透率K0.025mD;不同孔裂隙流體受空間表面影響形成“擺動環(huán)”阻礙孔裂隙滲流能力;滲透率受自由流體與束縛流體的影響,與滲流孔BVM/BVI成正比,與吸附孔和過渡孔BVM/BVI成反比。通過核磁、壓汞、低溫氮技術(shù)和分形理論結(jié)合,使我們能夠定量表征煤儲層孔裂隙特征及煤化作用對煤儲層孔裂隙的影響;滲透率與孔裂隙非均質(zhì)性和BVM/BVI的關(guān)系,有利于預(yù)測煤層氣有利開發(fā)區(qū)域。
[Abstract]:Nuclear magnetic field (NMR), mercury injection (Hg), low temperature nitrogen (N) and permeability tests were carried out on 23 coal samples to study the pore fracture characteristics of coal reservoir and its influence on permeability. Because of the complexity of coal reservoir, it is difficult to define the characteristics of pore and fissure. Therefore, by means of nuclear magnetic field, mercury injection, low-temperature nitrogen technology and fractal theory combined with pore and fissure fluid characteristics, a clear and concise method is used to study the pore fracture characteristics of coal reservoir and its influence on permeability from a microscopic point of view. The study area is located in the middle of Shanxi Province, which belongs to the coal-bearing strata of Shanxi formation and Taiyuan formation. The density of microfractures varies from 593to 4540. The microfractures are mainly of dendritic and reticular types, and the connectivity is generally good. The study area is tectonic coal development area. The heterogeneity of pore and fissure system in middle and high rank coal reservoirs in Shanxi Province is characterized by fractal heterogeneity: fractal dimension of nuclear magnetic field (D), fractal dimension of low temperature nitrogen (D), fractal dimension of mercury (DMIP), receptor relaxation time (T 2B) and self diffusion time (T 2D). There are some limitations in characterizing the pore by nuclear magnetic field method, and the third jump occurs in the coalification of the coal reservoir at 1.8% 2.0%, which causes the fracture type of coal reservoir to change. 3. The heterogeneity of pore and fissure fluid is embodied in the fractal dimension of free fluid and the dimension of bound water form and saturated water form, and there are four types of fluid space: "C", "Z", "S" and "T", corresponding to four types of pore and fissure structure "A". "B", "C" and "D"; the effect of coalification on porosity and percentage of pore and fissure fluid is not consistent. Permeability reflects the influence of pore fracture system. When the connectivity of the pore and fissure space becomes better, the heterogeneity weakens, and the fractal dimension of each pore type of coal and rock tends to be stable, the permeability K 0.025mD, the fluid of different holes and fissures form a "swing ring" which hinders the percolation ability of the pore and fissure by the influence of the space surface. The permeability is directly proportional to the percolation pore BVM/BVI and inversely proportional to the adsorption pore and transition pore BVM/BVI under the influence of free fluid and bound fluid. Through the combination of nuclear magnetic field, mercury injection, low-temperature nitrogen technology and fractal theory, we can quantitatively characterize the pore fracture characteristics of coal reservoir and the influence of coalification on coal reservoir pore fracture, and the relationship between permeability and pore fracture heterogeneity and BVM/BVI. It is propitious to predict the favorable development area of coalbed methane.
【學(xué)位授予單位】：中國地質(zhì)大學(xué)(北京)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TD84

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本文編號：1910724