页岩岩芯尺度分形渗透率模型研究

《页岩岩芯尺度分形渗透率模型研究》是一篇探讨页岩气储层中渗透率特性及其影响因素的学术论文。该论文针对页岩岩芯在微观结构上的复杂性，提出了一种基于分形理论的渗透率模型，旨在更准确地描述页岩气储层的渗流行为，为页岩气开发提供理论支持。

页岩是一种典型的低孔隙度、低渗透率的岩石，其内部结构具有高度的非均质性和复杂的孔隙网络。传统的渗透率模型通常基于达西定律和均质假设，难以准确反映页岩的真实渗流特性。因此，研究者们开始关注页岩的微观结构特征，并尝试利用分形几何理论来描述其孔隙和裂缝的分布规律。

该论文首先回顾了现有的页岩渗透率研究方法，分析了传统模型的局限性。随后，作者引入了分形理论，认为页岩的孔隙结构具有自相似性和尺度不变性，这种特性可以通过分形维数来定量描述。通过实验测定页岩岩芯的孔隙结构参数，如孔隙体积、孔隙直径分布等，结合分形几何原理，建立了岩芯尺度的分形渗透率模型。

在模型构建过程中，作者考虑了多种影响因素，包括孔隙的分形维数、裂缝的分布密度以及岩石的矿物组成等。这些因素共同决定了页岩的渗透率特性。通过对不同岩芯样本的实验数据进行拟合，验证了所建立模型的有效性。结果表明，该模型能够较好地预测页岩岩芯的渗透率变化趋势，尤其是在不同压力条件下的响应情况。

此外，论文还探讨了分形渗透率模型在实际应用中的潜力。由于页岩气开发过程中需要精确评估储层的生产能力，该模型可以为储层评价、压裂设计以及生产优化提供科学依据。同时，该模型也为后续研究提供了新的思路，例如如何将分形理论与其他多尺度模型相结合，进一步提高对页岩渗流特性的理解。

在研究方法上，该论文采用了实验与数值模拟相结合的方式。通过扫描电子显微镜（SEM）和X射线断层扫描（CT）技术获取页岩岩芯的微观结构图像，并利用图像处理软件提取孔隙和裂缝的几何参数。然后，基于这些参数计算分形维数，并将其代入渗透率模型中进行仿真计算。最后，将仿真结果与实验测量数据进行对比，验证模型的准确性。

该论文的研究成果对于页岩气资源的高效开发具有重要意义。随着全球能源需求的增长，页岩气作为一种重要的非常规天然气资源，正受到越来越多的关注。然而，由于页岩储层的特殊性，其开发面临诸多挑战，其中渗透率的准确评估是关键问题之一。该论文提出的分形渗透率模型为解决这一问题提供了新的方法和工具。

总的来说，《页岩岩芯尺度分形渗透率模型研究》是一篇具有较高学术价值和实用意义的论文。它不仅丰富了页岩气储层研究的理论体系，也为工程实践提供了可靠的技术支持。未来，随着更多实验数据的积累和计算方法的改进，该模型有望在更广泛的地质条件下得到应用，进一步推动页岩气开发技术的发展。