Исследование влияния разрешения цифровой модели керна на расчет абсолютной проницаемости

Abstract

Digital core analysis using three-dimensional tomographic images of the internal structure of porous media has received significant development in recent years. Three-dimensional images of the core obtained with the help of x-ray computer tomography can be used to calculate the filtration properties of rocks. However, the question of the influence of the resolution quality of the three-dimensional core image on the simulation results still remains unanswered. This paper studies the influence of the resolution of the three-dimensional image of the core on the calculated absolute permeability in the case of a model porous medium consisting of axisymmetric conical constrictions of different sizes. Based on the initial representation of the model porous medium, several models with different discretization steps were generated, which correspond to images taken with different resolution. The results show that the resolution (the degree of discretization) significantly affects the calculated absolute permeability of the porous medium. The calculated permeability decreases with increasing sampling step. This is because the small channels are not visible at lower resolutions. Elimination of these channels leads to loss of connectivity of the model.

Цифровой анализ керна с использованием трехмерных томографических изображений внутренней структуры пористых сред получил существенное развитие в последние годы. Трехмерные изображения керна, полученные с помощью рентгеновской компьютерной томографии, могут быть использованы для расчета фильтрационных свойств горных пород. Однако вопрос о влиянии качества разрешения трехмерного изображения керна на результаты моделирования до сих пор не имеет полноценного ответа. В данной работе исследовано влияние разрешения трехмерного изображения керна на расчетную абсолютную проницаемость на примере модельной пористой среды, состоящей из осесимметричных конических сужений различных размеров. На основе исходного представления модельной пористой среды было сгенерировано несколько вариантов с различными шагами дискретизации, которые соответствуют изображениям, снятым с различным разрешением томографа. Показано, что разрешение (степень дискретизации) существенно влияет на расчетную абсолютную проницаемость пористой среды. Расчетная проницаемость падает с увеличением шага дискретизации. Это связанно с тем, что малые каналы становятся не видны при низких разрешениях. Выбывание этих каналов приводит к потере связности модели.