裂缝性多孔介质中非牛顿流体渗流特性的分形研究

项目名称： 裂缝性多孔介质中非牛顿流体渗流特性的分形研究

项目编号： No.41202094

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 天文学、地球科学

项目作者： 员美娟

作者单位： 武汉科技大学

项目金额： 25万元

中文摘要： 裂缝性油藏的渗流机理研究是石油地质学的热点课题。本项目创新研究如下：（1）大多数低渗油藏是常伴有裂缝的，研究表明天然裂缝网络具有分形特征，本项目将采用分形分叉网络来模拟随机裂缝分布，明确裂缝网络的渗流特性；（2）引入孔隙分形分布、迂曲度及分形分叉网络的裂缝-母体双孔隙率介质模型，研究单相非牛顿流体在其中的渗流特性，分析非牛顿流体的特性参数、裂缝网络的几何结构参数和母体多孔介质的结构参数对系统渗流特性的影响机理；（3）研究两相非牛顿流体在双孔隙率介质中的渗流特性，并对比分析湿润相和非湿润相流体的相渗透率和相对渗透率的影响机理。本项目将提出一套较完整的描述裂缝性介质中非牛顿流体渗流特性的分形数学模型，该研究可量化渗流特性参数与多种影响因素的函数关系，揭示和完善裂缝油藏的复杂渗流机理，预期研究成果可为地下资源的开发和利用、环境灾害的预测和控制、工程多孔材料的设计和构造等提供理论依据和技术支撑。

中文关键词： 分形；非牛顿流体；双孔隙率介质；裂缝网络；渗流

英文摘要： The study on the percolation mechanism of fractured reservoirs is a hot topic of petroleum geology. The innovative researches of this project are as follows: (1) Most of the low permeability reservoirs are often accompanied by cracks, and studies have shown that the natural fracture networks have fractal properties.This project will use the fractal branching network to simulate the random crack distribution, and show clearly the seepage characteristics of the fracture network. (2) Based on the fracture-matrix dual-porosity media model with the fractal distribution pore, tortuosity and fractal branching network, the seepage properties of single-phase non-Newtonian fluid will be studied, and the influence mechanisms of the characteristic parameters of non-Newtonian fluid, the structural parameters of fracture network and matrix on the seepage characteristics of system will be analyzed. (3) We will study the seepage characteristics of two-phase non-Newtonian fluid flow in dual-porosity media, and compare the effective and relative permeabilities of two-phase fluid. The fractal models will be proposed to describe the flow characteristics of non-Newtonian fluid in fractured media, the quantitative expressions between seepage parameters and various influencing factors will be derived, and the compl

英文关键词： fractal；non-Newtonian fluid；Dual-porosity media；fractured network；seepage