多尺度多孔介质气体输运特性的分形分析

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• 论文作者：徐鹏 ; 李翠红 ; 郁伯铭
• 年：2016
• 作者机构：中国计量大学理学院;华中科技大学物理学院;
• 论文关键词：多孔介质 ; 多尺度 ; 扩散 ; 渗流 ; 分形理论
• 会议召开时间：2016-10-20
• 会议录名称：第九届全国流体力学学术会议论文摘要集
• 语种：中文
• 分类号：O357.3
• 学会代码：AGLU
• 会议名称：第九届全国流体力学学术会议
• 会议地点：中国江苏南京
• 主办单位：中国力学学会流体力学专业委员会
• 学会名称：中国力学学会
• 页数：1
• 文件大小：51k
• 原文格式：O
• 会议级别：全国

摘要

低渗透致密基岩的孔隙结构和连通性非常复杂,孔隙尺度跨越大,其孔隙尺度最低可以达到纳米级。多孔介质中气体的输运过程不仅依赖于介质的多尺度微观结构特征,还依赖于气体的相关属性。气体在多尺度多孔介质中的流动已到了滑脱流区和过渡流区,涉及Fick扩散、Knudsen扩散、滑移渗流和Darcy渗流等输运过程,因此很难用唯一的流动层流来描述气体的输运特征。大量的数据表明真实多孔介质中的内部孔隙从微米到纳米的一定尺度范围内具有分形特征,因此本文采用分形几何表征多尺度多孔介质的孔隙结构和流动结构,引入孔隙分形维数和迂曲度分形维数定量表征多孔介质的微结构和弯曲流道;推导多尺度多孔介质中气体的有效扩散系数和有效渗透率,讨论了多尺度多孔介质微结构参数对于气体输运特性的定量影响。该研究不仅可以丰富渗流理论,且有利于深入理解非常规油气藏的产出机制。

引文