考虑孔隙形状的页岩储层裂缝预测与流体识别方法研究

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作者 薛冈 李彦婧 +5 位作者 关琳琳 孙斌 薛野 单中强 刘昊娟 曾勇坚 《海相油气地质》 北大核心 2026年第1期97-108,共12页

裂缝发育特征与流体分布状态是评价页岩气勘探开发的关键因素,而孔隙形状对储层弹性及物性性质的影响常被现有方法忽略,导致预测精度受限。针对上述问题,以考虑孔隙形状影响为核心提出改进方法:首先,基于测井岩石物理参数交会分析,优选... 裂缝发育特征与流体分布状态是评价页岩气勘探开发的关键因素,而孔隙形状对储层弹性及物性性质的影响常被现有方法忽略,导致预测精度受限。针对上述问题,以考虑孔隙形状影响为核心提出改进方法:首先,基于测井岩石物理参数交会分析,优选出Gassmann流体项作为目标靶区含气页岩的流体识别因子;其次,将发育高角度裂缝的页岩储层近似为具有水平对称轴的横向各向同性(horizontal transverse isotropy,HTI)介质,结合岩石物理建模,推导建立了考虑孔隙形状影响的HTI介质各向异性反射系数方程。在此基础上,构建基于贝叶斯框架的两步叠前各向异性反演方法,实现流体识别因子及裂缝参数的直接反演。合成记录测试显示,该方法反演结果与模型值吻合度高且抗噪性强。黔北地区道真向斜五峰组—龙马溪组页岩气储层的实际工区测试结果表明,反演结果与测井解释一致性较高,能有效刻画高角度裂缝发育特征及含气页岩展布。研究成果为页岩储层裂缝预测与流体识别提供了新的理论与技术支撑。 展开更多

关键词 含气页岩 孔隙形状 裂缝参数 流体识别因子 各向异性地震反演

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基于PCAS的页岩热致孔隙结构演化定量表征——以鄂尔多斯盆地长7段页岩为例 被引量：2

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作者 肖斌 郭东旭 +1 位作者 赵忠英 李胜 《断块油气田》 北大核心 2025年第5期746-753,共8页

页岩孔隙结构在页岩储层研究中占有十分重要的地位。为了查明页岩热致孔隙结构演化特征,文中以鄂尔多斯盆地长7段页岩为例,基于加热到不同温度并冷却的页岩样品,利用扫描电镜对其进行微观结构扫描,并利用颗粒(孔隙)及裂隙图像识别与分... 页岩孔隙结构在页岩储层研究中占有十分重要的地位。为了查明页岩热致孔隙结构演化特征,文中以鄂尔多斯盆地长7段页岩为例,基于加热到不同温度并冷却的页岩样品,利用扫描电镜对其进行微观结构扫描,并利用颗粒(孔隙)及裂隙图像识别与分析系统(PCAS)对扫描电镜照片中的孔隙进行定量表征。结果表明:不同温度下,样品以大孔和裂隙为主,孔径多小于20μm,占比80.30%~90.89%,其中大孔占比50.72%~64.91%;随着温度的增加,样品中孔隙-裂隙整体面积增大,微裂隙逐渐发育,孔隙形状因子随着温度升高而逐渐增大,孔隙边缘粗糙且形状更为复杂,孔隙逐渐过渡为裂隙;孔隙-裂隙发育方向在370℃时存在拐点,370℃前孔隙-裂隙发育方向随机性逐渐增大,370℃后发育方向逐渐均一。 展开更多

关键词 孔隙-裂隙结构 形状因子 分形维数 温度 定量表征 页岩

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孔隙形状对熔喷非织造布过滤品质的影响 被引量：8

3

作者 金关秀 祝成炎 《上海纺织科技》 北大核心 2018年第11期15-18,共4页

为探究孔隙形状与熔喷非织造布过滤品质（以品质因子表征）之间的内在关系,运用数字图像处理技术对5个聚丙烯熔喷非织造布样品的孔隙形状因子和孔隙圆度进行求取,并对样品进行过滤性能的测试。结果表明,随着孔隙形状因子数值的增大,熔... 为探究孔隙形状与熔喷非织造布过滤品质（以品质因子表征）之间的内在关系,运用数字图像处理技术对5个聚丙烯熔喷非织造布样品的孔隙形状因子和孔隙圆度进行求取,并对样品进行过滤性能的测试。结果表明,随着孔隙形状因子数值的增大,熔喷非织造布过滤品质随之提高;随着孔隙圆度的提高,熔喷非织造布过滤品质呈下降趋势。 展开更多

关键词 熔喷法非织造布 过滤织物 孔隙结构 数字图像处理 孔隙形状因子 孔隙圆度 过滤品质因子

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任意三角形毛细管中水力传导率与形状因子关系研究 被引量：3

4

作者 陶军 姚军 +1 位作者 李爱芬 赵秀才 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第8期1729-1732,共4页

孔隙级网络模型可以用简单几何体来代表真实的孔隙孔喉,以分析流体在这些简单几何体中的流动,具有重要的意义。利用有限元法对任意三角形截面管中的单相和油水两相流动的速度场进行了求解,后由速度场进一步计算出了水力传导率。研究了... 孔隙级网络模型可以用简单几何体来代表真实的孔隙孔喉,以分析流体在这些简单几何体中的流动,具有重要的意义。利用有限元法对任意三角形截面管中的单相和油水两相流动的速度场进行了求解,后由速度场进一步计算出了水力传导率。研究了水力传导率与形状因子之间的关系,结果表明,单相流水力传导率与形状因子近似呈直线关系,而油水两相流时,水力传导率除与形状因子有关外,还随着角落半角和油水接触角的变化而变化。 展开更多

关键词 水力传导率 形状因子 孔隙级网络模型 有限元法 三角形毛细管

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天水黄土震陷性与微观孔隙参数分析 被引量：1

5

作者 邓津 安亮 《防灾科技学院学报》 2018年第2期6-14,共9页

针对天水不同黄土场地,选取洪冲积、河流阶地、河漫滩、洪积扇、滑坡等代表性场地,进行取样及震陷性及微观孔隙分析。采用动三轴和电镜试验及微观图像处理方法,试验结果表明:天水黄土粘粒含量较高,塑性指数较低,平均低于10,划分仍在粉... 针对天水不同黄土场地,选取洪冲积、河流阶地、河漫滩、洪积扇、滑坡等代表性场地,进行取样及震陷性及微观孔隙分析。采用动三轴和电镜试验及微观图像处理方法,试验结果表明:天水黄土粘粒含量较高,塑性指数较低,平均低于10,划分仍在粉土范围;天水黄土具有震陷不均匀性,含水量较高,震陷系数大的特点。由于天水黄土多具有架空孔隙结构,采用孔隙面积和围压等参数的震陷系数公式计算的震陷系数与试验结果基本符合。进一步的微观孔隙分析表明:孔隙长轴、短轴及孔隙面积均值、概率熵、曲率系数、形状系数曲线、玫瑰图等参数及指标,与震陷性强弱有较好的相关性。即孔隙尺寸越大,孔隙面积分布峰值越高,孔隙概率熵越小,曲率系数越大,震陷性越强。随着震陷性由小到大变化,孔隙形状因子曲线依次变陡。 展开更多

关键词 天水黄土 震陷性 微观孔隙参数 孔隙形状因子 孔隙概率熵

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冻融砂岩细观损伤演化的各向异性分析 被引量：4

6

作者 张慧梅 郝乐乐 +1 位作者 陈世官 成瑞 《矿业研究与开发》 CAS 北大核心 2024年第10期99-106,共8页

针对陕西红砂岩开展冻融循环、力学特性及CT扫描试验,对冻融砂岩的孔隙形貌及各向异性特征进行了表征,明确了砂岩细观结构的演化规律。结果表明:砂岩强度在冻融作用下劣化,冻融40次后砂岩抗压强度损失21.99%;随着冻融循环的进行,似球状... 针对陕西红砂岩开展冻融循环、力学特性及CT扫描试验,对冻融砂岩的孔隙形貌及各向异性特征进行了表征,明确了砂岩细观结构的演化规律。结果表明:砂岩强度在冻融作用下劣化,冻融40次后砂岩抗压强度损失21.99%;随着冻融循环的进行,似球状、柱状、树杈状孔隙向复杂网状孔隙转化,40次冻融循环后网状孔隙率贡献比由13.4%增长至97.6%;未冻融时砂岩各向异性值为1.06,可视为各向同性体,受孔隙联通性及重力影响孔隙优先横向发育,砂岩的各向异性特征呈先增后减态势;冻融砂岩的孔隙演化可分为“横向缓慢生长—横向快速生长—稳定发育”3个阶段。研究成果可为准确认识寒区岩石破坏机理提供参考。 展开更多

关键词 冻融循环 形状因子 孔隙率贡献比 吸度 各向异性

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一种简化的二维规则多边形孔隙岩石物理模型 被引量：6

7

作者 刘致水 包乾宗 +1 位作者 刘俊州 时磊 《石油地球物理勘探》 EI CSCD 北大核心 2022年第1期140-148,I0006,共10页

将岩石中的孔隙等效为二维(2D)椭圆形或三维(3D)椭球体是目前岩石物理建模的主流做法,鲜见其他孔隙类型模型研究。针对Kachanove 2D规则多边形孔隙岩石物理模型存在孔隙形状因子参数多、仅能表征几种孔隙形态,且难以与自适应等数学算法... 将岩石中的孔隙等效为二维(2D)椭圆形或三维(3D)椭球体是目前岩石物理建模的主流做法,鲜见其他孔隙类型模型研究。针对Kachanove 2D规则多边形孔隙岩石物理模型存在孔隙形状因子参数多、仅能表征几种孔隙形态,且难以与自适应等数学算法相结合等问题,引入单一等效孔隙形状因子g替代上述模型中多个形状因子参数,得到一种简化的2D规则多边形孔隙岩石物理模型,并给出g的理论取值范围。数值正演结果显示:随着g增大,弹性模量降低;g越接近于1,弹性模量越大;弹性模量降低速率随g增大而降低;弹性模量的变化率随孔隙度变小而降低;实际应用中g的取值上限不是正无穷,而是一个有限的数。将所提简化2D规则多边形孔隙岩石物理模型应用于实验室砂泥岩测试及实际测井资料,结果表明该岩石物理模型在横波速度预测中具有良好应用效果。 展开更多

关键词 岩石物理模型 Kachanove 2D模型 2D规则多边形孔隙 孔隙形状因子 砂泥岩

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超轻泡沫混凝土孔结构调控措施研究 被引量：16

8

作者 张旭 王武祥 +1 位作者 杨鼎宜 张磊蕾 《硅酸盐通报》 CAS 北大核心 2019年第7期2255-2259,2267,共6页

泡沫混凝土是以水泥为主要胶凝材料,通过化学发泡工艺制备而成的一类轻质多孔材料。孔结构是影响泡沫混凝土性能的重要技术特征,改善超轻泡沫混凝土的性能必须从调控孔结构入手。研究了掺入消泡剂、增稠剂、硅灰、稳泡剂和纤维对超轻泡... 泡沫混凝土是以水泥为主要胶凝材料,通过化学发泡工艺制备而成的一类轻质多孔材料。孔结构是影响泡沫混凝土性能的重要技术特征,改善超轻泡沫混凝土的性能必须从调控孔结构入手。研究了掺入消泡剂、增稠剂、硅灰、稳泡剂和纤维对超轻泡沫混凝土(120 kg/m^3)孔结构特征参数的影响规律。结果表明:掺入适量消泡剂,泡沫混凝土孔径增大、孔径分布更集中。随增稠剂掺量增加,泡沫混凝土的平均孔径和孔形状因子均减小。稳泡剂能提高料浆中气泡的稳定性和大孔比例。掺入适量的硅灰和聚丙烯纤维能降低泡沫混凝土气孔形状因子,使气孔更接近球形。推荐了超轻泡沫混凝土最优配合比,为调控超轻泡沫混凝土孔结构提供了理论基础。 展开更多

关键词 超轻泡沫混凝土 孔结构 平均孔径 孔形状因子 孔径分布

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免蒸压钢渣-矿渣加气混凝土孔结构特性及其导热系数模型研究 被引量：4

9

作者 曾智 李小华 +3 位作者 罗伟 覃向阳 苏欢 李文菁 《湖南工程学院学报（自然科学版）》 2023年第1期71-78,共8页

多孔特性是加气混凝土具有良好保温性能的重要因素之一,配比和工艺对气孔特性的影响较大,本文通过MATLAB图像处理技术和自编程序计算得到了钢渣-矿渣加气混凝土气孔的平均孔径和平均孔形状因子,研究了钢渣-矿渣配比、密度、搅拌时间及... 多孔特性是加气混凝土具有良好保温性能的重要因素之一,配比和工艺对气孔特性的影响较大,本文通过MATLAB图像处理技术和自编程序计算得到了钢渣-矿渣加气混凝土气孔的平均孔径和平均孔形状因子,研究了钢渣-矿渣配比、密度、搅拌时间及水料比对孔结构的影响,利用平均孔形状因子、平均孔径和孔隙率定义了孔结构因子,建立了免蒸压钢渣-矿渣加气混凝土孔结构因子导热模型,并与目前常用的几种导热模型进行了对比分析.研究结果表明:随着加气混凝土密度的增加,其孔结构越好,当搅拌时间为35 s时气孔结构最好;钢渣-矿渣加气混凝土孔结构因子导热系数模型与常用模型相比,计算简单方便,且结果相对误差不超过10%. 展开更多

关键词 加气混凝土 孔径 孔形状因子 孔结构 导热系数模型

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基于最大球算法定量表征土体空间孔隙网络 被引量：14

10

作者 解朝阳 张巍 +2 位作者 姚东方 王坚 朱雨辰 《工程地质学报》 CSCD 北大核心 2020年第1期60-68,共9页

孔隙网络控制着土体渗流、排水固结与基质吸力等重要工程性质。本文介绍了多孔介质孔隙网络最大球建模基本原理与算法。以显微CT扫描振捣干法生成的南京粉砂试样为例,采用最大球算法建立了试样三维重构模型表征单元体(REV)的空间孔隙网... 孔隙网络控制着土体渗流、排水固结与基质吸力等重要工程性质。本文介绍了多孔介质孔隙网络最大球建模基本原理与算法。以显微CT扫描振捣干法生成的南京粉砂试样为例,采用最大球算法建立了试样三维重构模型表征单元体(REV)的空间孔隙网络球棍模型,计算得到了样品REV尺度的孔隙网络参数,统计发现,孔隙半径、喉道半径、孔隙配位数、孔隙截面形状因子、喉道截面形状因子与喉道长度等孔隙参数均近似服从正态分布,孔隙体积近似服从衰减型指数分布。孔隙与喉道半径分别分布在100μm与65μm以内,两者数学期望分别为40. 0μm与18. 0μm;配位数分布在25以内,数学期望为5. 1;孔隙与喉道截面形状因子分别分布在0. 01~0. 04与0. 01~0. 05的区间内,两者数学期望分别为0. 019与0. 033;喉道长度分布在100~800μm以内,数学期望为292. 22μm。同时发现,样品中体积小于1. 5×10^7μm^3的小孔隙数量超过90%。本方法可应用于土体细观孔隙结构的定量表征。 展开更多

关键词 土体 孔隙网络 多孔介质 最大球算法 孔径 喉道 配位数 形状因子

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基于CT扫描技术研究引气剂对混凝土孔结构的影响 被引量：3

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作者 梁巧真 孙轶 张淑娴 《太原学院学报（自然科学版）》 2023年第3期18-23,共6页

为探究引气剂掺量及冻融循环作用对混凝土孔结构的影响,通过坍落度、含气量、相对动弹性模量,研究引气剂掺量对混凝土工作性能及抗冻性能的影响,并利用工业CT扫描仪,研究其对混凝土孔隙率、孔隙直径、形状因子的影响因素。结果表明,引... 为探究引气剂掺量及冻融循环作用对混凝土孔结构的影响,通过坍落度、含气量、相对动弹性模量,研究引气剂掺量对混凝土工作性能及抗冻性能的影响,并利用工业CT扫描仪,研究其对混凝土孔隙率、孔隙直径、形状因子的影响因素。结果表明,引气剂的掺入可提高混凝土相对动弹性模量、坍落度和含气量。随着引气剂掺量持续增加,孔隙率呈增加趋势,形状因子呈先增加后下降趋势,且相同冻融循环次数下(25)引气剂掺量为0.3%时,无害孔占比达到最高(48%),较h=0,h=0.1%,h=0.2%,h=0.4%掺量引气剂分别增加700.1%,496.4%,381.1%,493.6%。但引气剂掺量为0.4%时会导致混凝土内部多害孔增加,且孔隙率过高,孔隙形状的不规则会进一步导致抗冻性能下降。研究结果可为寒冷地区引气剂的使用提供参考依据。 展开更多

关键词 CT扫描 引气剂 冻融循环 相对动弹性模量 孔隙率 孔隙直径 形状因子

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泡沫混凝土的孔结构调控研究 被引量：1

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作者 汪霞 钱欣怡 +2 位作者 蒋成 郭文禄 黄羿衡 《福建建筑》 2023年第7期99-102,共4页

泡沫混凝土是一种轻质且含有大量封闭气孔的新型墙体保温材料,其孔隙率、孔径大小、孔径分布以及孔的形状因子等,对泡沫混凝土的力学性能及保温性能影响比较大。由于泡沫混凝土的优良性能和独特的内部结构,使得其在节能墙体材料中获取... 泡沫混凝土是一种轻质且含有大量封闭气孔的新型墙体保温材料,其孔隙率、孔径大小、孔径分布以及孔的形状因子等,对泡沫混凝土的力学性能及保温性能影响比较大。由于泡沫混凝土的优良性能和独特的内部结构,使得其在节能墙体材料中获取显著的成就,并逐步被广泛应用于泡沫混凝土砌块、泡沫混凝土轻质墙板、泡沫混凝土补偿地基等建筑领域中。因此,主要对泡沫混凝土孔结构的特征参数及其影响因素、调控措施进行分析综述,并对未来研究的方向进行展望。 展开更多

关键词 泡沫混凝土 孔结构 孔形状因子 调控措施 影响因素

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高温循环载荷下石英坩埚气孔-裂纹应力强度因子数值模拟 被引量：1

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作者 赵国彦 瞿立 +1 位作者 李进 马润 《人工晶体学报》 CAS 北大核心 2023年第3期493-500,509,共9页

连续拉晶用石英坩埚的内壁会随拉晶次数的增多而形成更多的气泡,易在晶体中产生位错和侵蚀性硅熔体,导致坩埚随时间溶解和腐蚀等。为研究侵蚀性硅熔体与气泡相互作用对坩埚的影响,研究人员期望对石英坩埚的性能进行原位观察,然而,单晶... 连续拉晶用石英坩埚的内壁会随拉晶次数的增多而形成更多的气泡,易在晶体中产生位错和侵蚀性硅熔体,导致坩埚随时间溶解和腐蚀等。为研究侵蚀性硅熔体与气泡相互作用对坩埚的影响,研究人员期望对石英坩埚的性能进行原位观察,然而,单晶炉内的极端高温环境使得很难通过实验手段对其内部进行研究。本文以石英坩埚内表面气孔-裂纹为研究对象,采用有限元模拟获得了高温循环载荷下石英坩埚不同气孔形态、裂纹形状和裂纹倾斜角度的各拉晶阶段应力强度因子(KⅠ、KⅡ、KⅢ),分析了总应力强度因子的分布规律。结果表明:随着裂纹倾斜角的增加,KΙ值呈现逐渐减小的趋势,KⅢ值呈现先增大后减小的趋势,且KⅢ值沿倾斜角45°对称;随气孔深径比增大,KΙ值呈现减小趋势,且减小速率以深径比等于1为界有明显的增大,KⅢKΙ,说明裂纹主导形式为Ⅰ型;裂纹形状比对KΙ或KШ值影响显著,形状比越小,裂纹尖端应力强度因子值越大;当倾斜角为0°时,总应力强度因子K值最大,此时裂纹扩展趋势最强,对石英坩埚危害最高;此外,连续拉晶下放肩阶段的总应力强度因子总是大于等径、收尾、冷却阶段。仿真结果对实际生产有一定的理论指导意义。 展开更多

关键词 石英坩埚 气孔 深径比 裂纹形状 应力强度因子 有限元模拟

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