75 / 2023-07-10 20:58:00

泥岩和致密砂岩不同分形毛细管压力模型对比

高压压汞,分形维数,孔喉结构,页岩,致密砂岩,苏北盆地

分形理论已被广泛应用于多孔介质孔隙结构特征研究，并提出了多种毛细管压力分形模型。然而，不同模型之间的关系及差异相关研究尚少。基于四种毛细管压力分形模型（I~Ⅳ）理论推导及应用结果，揭示四种模型之间的关系和差异。此外，在已有分形模型Ⅲ基础上，提出一种孔径分布依赖性分形特征计算模型，分形维数＞3代表发育墨水瓶孔。采用四种分形模型分析苏北盆地阜二段8块页岩和6块致密砂岩样品孔隙分形特征，明确了致密砂岩与页岩孔隙结构的差异，并探讨了分形维数与孔隙结构的关系。结果表明，页岩以纳米级孔喉为主，广泛发育墨水瓶孔，而致密砂岩主要发育孔隙和喉道无明显区别的毛细管孔。模型Ⅰ和Ⅳ计算得到综合分形维数，可表征全孔隙尺寸分形特征，但模型Ⅳ分辨率更高。随着综合分形维数的增加，致密砂岩孔隙结构更加复杂，其孔隙度、渗透率和分选系数(Sp)均越低。而在页岩中则相反；模型Ⅱ、Ⅲ以及本文提出的新模型可有效识别不同孔径分布范围的分形特征，本文提出的新模型分辨率更高，其次为模型Ⅲ。模型Ⅱ可有效表征致密砂岩的孔隙结构，模型Ⅲ更适用于页岩。