渗透率模型研究进展

Advances in Porous Flow 渗流力学进展, 2019, 9(2), 9-16Published Online June 2019 in Hans. https:///journal/apfhttps:///10.12677/apf.2019.92002Research Progress on Permeability ofPorous MediaJiannan Gong1, Qili Wang1*, Nana Yang2, Mingquan Yu11School of Chemical Engineering and Technology, China University of Mining & Technology, Xuzhou Jiangsu2School of Chemical Engineering and Technology, Xi’an University of Science and Technology, Xi’an ShaanxiReceived: Sep. 6th, 2019; accepted: Sep. 22nd, 2019; published: Sep. 29th, 2019AbstractThe permeability of porous media characterizes the difficulty of fluid flow in porous media. It has an important influence on the flow of fluid in a porous medium. This paper reviews the methods, models, results and applications of porous media permeability studies in recent years, especially the recent research hotspots, the application development of fractal theory in porous media per-meability research. The results show that the permeability of porous media is determined by the combination of porosity, tortuosity, pore radius, fractal dimension, specific surface area and fluid properties. It is not a single-valued function of a parameter, but a composite function that inter-acts with many parameters. Fractal theory plays an important role in describing the permeability of porous media with irregular and fractal features.KeywordsPorous Media, Permeability, Pore Structure, Fractal Theory多孔介质渗透性能的研究进展巩剑南1，王启立1*，杨娜娜2，于鸣泉11中国矿业大学化工学院，江苏徐州2西安科技大学化工学院，陕西西安收稿日期：2019年9月6日；录用日期：2019年9月22日；发布日期：2019年9月29日摘要多孔介质的渗透性能表征了流体在多孔介质内流动的难易程度，对流体在多孔介质内的流动过程具有重*通讯作者。

基于核磁共振测井的储层渗透率计算方法综述摘要：储层渗透率是储层评价的重要参数之一，在油气勘探中发挥着重要的作用，是不可或缺的储层物性参数。

页岩储层由于储集空间多样复杂，使得页岩储层评价和渗透率定量计算变得困难。

而核磁共振测井突破传统测井技术，可以不受岩性影响，直接测量获得地层中的流体体积，能够较为便捷地获取储层渗透率，目前广泛应用于逐步特殊化、复杂化的储层中，成为了众多学者关注研究的焦点。

本文阐述了页岩孔隙结构现状，梳理基于核磁共振计算储层渗透率的研究进展情况，归纳总结核磁共振测井计算渗透率的模型，以期为页岩油储层渗透率评价提供思路。

关键词：核磁共振测井；储层渗透率；孔隙结构引言近年来，我国油气安全形势日益严峻，对外依存度持续攀升，油气勘探开发领域面临着重大挑战。

为此，国家多次作出大力提升油气勘探开发力度、保障国家能源安全的重要指示。

这一重要指示不仅改变了当前我国各大油企的既定目标与整体方向，也将对以后数年的发展战略产生深刻的影响。

中国页岩油气资源丰富，将是未来油气勘探突破和增储上产的重点。

近年来我国页岩油气勘探开发取得了许多突破，尤其在地质认识上取得一些重要的进展。

然而，由于页岩储层地质条件复杂，页岩油气储层甜点评价技术依然存在不足。

作为储层静态特征评价参数，孔隙度、渗透率和饱和度的准确求取，有助于寻找产油气优势层位,推动页岩油气效益开发。

测井技术是实现储层孔、渗、饱三参数精细计算的主要手段，能够根据储层岩石物理响应机理实现井内连续深度的储层参数计算。

作为唯一可以直接探测储层流体信号的测井技术，核磁共振测井已经广泛应用到多种类型的储集层，而且在储层参数计算中取得了较好的成果。

1核磁测井原理核磁共振是指原子核对磁场的响应。

核磁共振信号大小取决于核的数量、核角动量、磁矩及所在的环境。

地层所含有的所有元素中，氢核的旋磁比最大，具有很高的丰度，因此检测氢核的核磁共振信号比较容易。

核磁共振测井就是利用氢核的自身磁性与外加磁场在特定条件下发生共振作用，排除了骨架的影响，能够获取孔隙流体和孔隙结构的相关特征参数，与常规测井相比，可直接提供地层孔隙度、孔隙结构、孔隙流体等信息（图1为核磁共振测井原理图）。

油气藏渗透率测量方法及预测模型研究油气藏渗透率是评价油气藏储层性质和开发潜力的重要指标之一。

正确地测量和预测油气藏渗透率对于油气田的评价和开发具有重要的意义。

本文将探讨油气藏渗透率的测量方法及预测模型的研究。

一、油气藏渗透率测量方法油气藏渗透率的测量方法主要有直接法和间接法两种。

直接法主要包括孔隙度法、导雾法和浸透法，间接法主要包括滴定法、渗透试验法和压汞法。

1. 孔隙度法孔隙度法是基于固体完整岩心的渗透性浊度测量。

该方法通过分析岩心截面的图像来计算孔隙度和渗透率。

该方法具有操作简单、数据准确等特点，但对于破碎的岩石和非均质的储层效果较差。

2. 导雾法导雾法是利用液态干燥剂将岩心中的水分转化为冷凝的雾气来测量渗透率。

该方法适用于非饱和和饱和储层的渗透测量，具有准确度高、操作简单等特点。

3. 浸透法浸透法是使用透明的浸透液来填充岩心进行渗透性测量。

该方法通常使用含有染料的液体，通过观察染料的扩散速度来计算渗透率。

该方法对于非均质岩石和非饱和储层的测量效果较好。

4. 滴定法滴定法是一种间接测量渗透率的方法。

该方法通过将染料注入岩心，并记录染料通过岩心的速度，再根据一定的关系式来计算渗透率。

滴定法适用于非饱和和饱和储层的渗透测量，但对于非均质储层效果较差。

5. 渗透试验法渗透试验法是一种直接测量渗透率的方法。

该方法通过分析在特定时间内在岩心上产生的压力差来计算渗透率。

渗透试验法适用于非饱和和饱和储层的渗透测量，但对于破碎和非均质的储层效果较差。

6. 压汞法压汞法是利用汞的高表面张力和不流动性来测量渗透率。

该方法通过将汞注入岩心，测量岩心上汞的压力来计算渗透率。

压汞法适用于非饱和和饱和储层的渗透测量，但对于非均质储层效果较差。

二、油气藏渗透率预测模型的研究油气藏渗透率的预测是评价油气藏开发潜力和储层性质的关键步骤。

目前常用的预测模型包括经验模型、统计模型和物理模型。

1. 经验模型经验模型是根据实际生产数据建立的预测模型，它依赖于统计方法和经验参数。

油气藏渗透率测量方法及预测模型研究石油和天然气是全球能源供应中不可或缺的重要组成部分，而油气藏的渗透率则是评价油田和气田开发程度以及生产潜力的重要参数之一。

渗透率的准确测量和预测对于有效地开发和管理油气资源至关重要。

因此，本文将对油气藏渗透率测量方法及预测模型进行深入研究。

首先，油气藏渗透率的测量方法多种多样，常用的方法包括核磁共振技术、压裂测试、孔隙度测定、渗透压测定等。

核磁共振技术是一种非侵入性的方法，可以实现对油气藏内部结构和性质的直接观测，从而准确地测量渗透率。

压裂测试则是通过在井孔内施加一定的压力，观察岩石的破裂规律，从而推断出油气藏的渗透率。

孔隙度测定和渗透压测定则是通过测量岩石孔隙度和渗透压来间接获得渗透率的数值。

其次，油气藏渗透率的预测模型也是研究的重点之一。

传统的渗透率预测模型主要基于岩石物理性质和地质构造特征来进行建模，但对于复杂的多孔介质来说，这种模型往往存在一定的局限性。

因此，近年来，一些新的预测模型如人工神经网络模型、支持向量机模型和深度学习模型等逐渐被引入到油气藏渗透率的预测中。

这些新模型具有更好的泛化能力和适应性，能够有效地提高渗透率预测的准确性和可靠性。

另外，油气藏渗透率的测量方法和预测模型的研究也受到了一些技术挑战和限制。

比如，在复杂多孔介质中，渗透率的测量往往受到孔隙结构的影响，直接的测量方法存在一定的误差。

而在预测模型建立过程中，缺乏大量的真实数据以及模型参数的选择和调优也是制约模型准确性的因素之一。

因此，如何克服这些技术挑战，提高渗透率测量方法和预测模型的准确性和可靠性成为今后研究的重要方向之一。

梳理一下本文的重点，我们可以发现，油气藏渗透率的测量方法及预测模型研究是油田和气田开发中至关重要的课题，具有重要的理论和实际意义。

通过对各种测量方法和预测模型的深入研究，可以更好地指导油气资源的开发和管理，提高资源的利用效率和生产效益。

希望本文的研究成果能为油气田的可持续发展提供一定的参考和借鉴，并促进油气资源的更加合理和有效地利用。

基于深度学习的多孔材料渗透率预测研究进展
钱淼;周骥;向忠;王嘉琦;魏鹏郦;李俊
【期刊名称】《计算机集成制造系统》
【年(卷),期】2024(30)3
【摘要】渗透率作为描述多孔材料流动性能的重要指标,在机械、能源等领域有着广泛的应用。

经验关系式作为传统的多孔材料渗透率预测方法,往往通过实验统计法建立,在通用性、预测精度方面存在不足。

近年来,基于深度学习构建渗透率预测模型的方法受到了众多学者的关注,在解决经验关系式存在的不足方面表现出很好的前景。

为此,围绕基于深度学习的多孔材料渗透率预测建模方法,首先阐述了深度学习技术在结构模型重构中的应用及发展趋势,然后综述了结构参数-渗透率、图像-渗透率以及图像-流场-渗透率快速预测建模方法的基本原理和研究进展,最后展望了该领域的研究方向,以及对多孔材料制造系统性能提升方面的前景。

【总页数】20页(P791-810)
【作者】钱淼;周骥;向忠;王嘉琦;魏鹏郦;李俊
【作者单位】浙江理工大学浙江省现代纺织装备技术重点实验室
【正文语种】中文
【中图分类】TP183
【相关文献】
1.基于格子Boltzmann方法预测多孔介质的渗透率
2.用分形-蒙特卡罗方法预测多孔介质的渗透率
3.微纳多孔结构中稀薄气体流动渗透率的解析型预测模型
4.基于深度学习的多孔介质渗透率预测
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62 囱UH 科技 2020年•第4期◊中石化胜利油田分公司勘探开发研究院范菲 油气水三揺拥対渗透率实验研究及分析本文通过非稳态法油水和油气两相相 对渗透率测试实验，得到同一块岩心的两 条相渗数据，并应用STONEn 概率模型计 算获得油气水三相相对渗透率数据。

通过 不同渗透率岩心的对比实验可知，岩心越致密，三相渗流能力越差，渗透率越高残 余油饱和度越小。

1研究的目的和意义目前针对两相相对渗透率测试的室内实验方法非常成熟，但是对三相同时存在的实 验测试目前还不够完善，直接进行三相相对渗透率的测试实验由于影响因素复杂、实验条件繁琐，对三相相渗的曲线形态、渗流规律以及不同级别空气渗透率的岩心三相相渗曲线形态的对比分析研究不够充分。

本文通过常规两相相对渗透率测试，应用STONE U概计算获得油气水三相相对渗透率数据，获得相应的三相相对渗透率曲线。

可以准确快速获得多种渗透率级差的曲线，从而 揭示高、中、低三种渗透率岩心的*渗流规律。

2实验设备及实验原理本实验利用油水相渗测定系统和油气相渗测定系统为实验设备，通过油水两相相对渗透率和油气两相渗透率测试实验获得油水、油气两相渗透率数据，并在此基础上通 过STONE H 概率模型，计算获得油气水三相相对渗透率数据。

实验以国家标准GB/T28912-2012《岩石中两相流体相对渗透率测定方法》为依据，基于楼态法测试方法获得。

非稳态法相对渗透率的测试忽略 了毛管压力和重力作用的影响，在水驱油过程中，油水饱和度在多孔介质中的分布是距离和时间的函数，根据时间变化记录每种流体的产量和压差可得到油、水相对渗透率与含水饱和度的关系曲线。

油气两相相对渗透率的测试原理与方法与油水两相渗相同。

油气水三相相对渗透率是通过STONE II 概率模型计算获得，在三相系统中，瓦+心+瓦01。

STONE H 认为o ”为油和水两相相对渗透率之和、b ,为油和气两相相对渗透率之和。

含水饱和度增加则° ”减小，但是油水两相的相渗并不是等量的增减 的。

采动应力下煤体渗透率模型构建及研究进展周宏伟;荣腾龙;牟瑞勇;王路军;任伟光【摘要】首先对煤体渗透率的经典模型进行了简介,其次结合采动过程中煤体内的力学变化机制及渗透率的控制因素提出了采动应力下煤体渗透率模型构建过程中的关键问题,并就每个关键问题的研究进展进行了总结和分析.关键问题包括以下3个方面:采动煤体各向异性特征、采动煤体损伤破裂特征和煤体吸附解吸特征的表征方法.其中,各向异性特征的煤体渗透率模型可划分为有效应力变化和几何参数变化进行表征的两类,有效应力变化角度的建模结果基本为指数型函数、几何参数变化角度的建模结果多为3次方的幂函数;损伤破裂特征的煤体渗透率模型被归纳为本构方程中含损伤变量和渗透率表达式中含损伤变量的2类,本构方程中含损伤变量的模型具有更广的适用范围,渗透率表达式中含损伤变量的模型能够更加直观的表示渗透率和影响因素之间的数量关系;在煤体吸附解吸特征的表征方法中对基于吸附热力学而建立的煤体吸附应变表达式进行了总结,同时指出在煤体渗透率模型构建中Langmuir方程形式的吸附应变表达式应用最为广泛.然后,对采动应力下煤体渗透率模型的研究进展进行了介绍,将采动应力下煤体渗透率模型归纳为有效应力型、几何参数型和系数拟合型的3类,依次对3类模型中代表性成果的表达式及应用情况进行了概述.最后,从每个关键问题的角度对后续构建采动应力下煤体渗透率模型的研究进行了展望.【期刊名称】《煤炭学报》【年(卷),期】2019(044)001【总页数】15页(P221-235)【关键词】渗透率模型;采动应力;各向异性;损伤破裂;吸附解吸【作者】周宏伟;荣腾龙;牟瑞勇;王路军;任伟光【作者单位】中国矿业大学(北京)能源与矿业学院,北京100083;中国矿业大学(北京)煤炭资源与安全开采国家重点实验室,北京100083;中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院,北京100083;中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院,北京100083;中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院,北京100083;中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院,北京100083【正文语种】中文【中图分类】TD712;TQ531煤炭是我国的基础能源，也是重要的工业原料，到2030年，煤炭科学开采预测产能总量达30～35亿t[1]。

渗透率演化模型以及预测全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：渗透率演化模型以及预测近年来，随着科技的迅猛发展，许多行业都在不断变革和更新。

渗透率演化模型成为了预测行业发展趋势的重要工具。

渗透率是指某一产品或服务在特定市场或群体中的普及程度，它反映了产品或服务的受欢迎程度和接受度。

通过研究渗透率的演化模型，可以预测未来市场的发展方向，为企业决策提供重要参考。

渗透率演化模型通常分为S曲线模型和饱和增长模型两种。

S曲线模型是最常用的渗透率演化模型之一，它的曲线呈"S"形状，分为从低到高的增长期、快速增长期和饱和期三个阶段。

在增长期，产品或服务逐渐被市场认可和接受，渗透率呈现出缓慢上升的趋势；而在快速增长期，产品或服务逐渐受到消费者的追捧，渗透率呈现出快速增长的趋势；最后在饱和期，产品或服务已经逐渐被市场饱和，渗透率趋于稳定。

S曲线模型能够较准确地反映产品或服务的市场渗透情况，为企业提供决策依据。

另一种渗透率演化模型是饱和增长模型，该模型认为在一定条件下，市场渗透率会趋于饱和，即不再继续增长。

这种模型更适用于一些特定行业或产品，如成熟市场和饱和市场。

在此模型下，企业需要寻找新的发展动力，并采取相应的策略，以应对市场的变化和挑战。

根据不同行业的特点和市场环境，我们可以选择合适的渗透率演化模型进行预测。

通过对历史数据和市场趋势的分析，我们可以建立相应的模型，并进行未来几年甚至更长时间的渗透率预测。

除了选取合适的渗透率演化模型外，预测渗透率还需要考虑到一些其他因素，如市场规模、竞争格局、消费者需求等。

这些因素的变化会对渗透率产生影响，因此在预测过程中需要进行全面的分析和综合考虑。

渗透率预测的准确性对企业的发展至关重要。

一方面，准确的预测可以帮助企业做出正确的决策，避免盲目投资和经营风险；准确的预测还能提前发现市场机会和潜在威胁，帮助企业抢占先机，保持竞争优势。

渗透率演化模型以及预测是企业发展战略的重要组成部分。