中文摘要：

利用储层孔隙结构信息，基于模拟沉积成岩过程建立数字岩心模型，通过开发新作用函数控制微观电荷粒子演化，改进传统格子Boltzmann方法，使其适于模拟大动态范围饱和多相流体岩心的电传输各向异性，从而建立新的微观岩电物理实验数值仿真算法，并密切结合岩石物理实验测量，充分利用数字岩心微观孔隙结构和流体驱替过程可直接定量观测的灵活性，进而研究岩心骨架自身导电各向异性以及微观孔隙结构、流体分布所造成的微观各向异性等因素对岩心宏观电传输各向异性变化的影响规律，以从微观到宏观的方式，揭示这些微观因素对岩心宏观电传输各向异性变化的作用机理，力图建立流体饱和度、孔隙结构等微观参数与岩石电传输各向异性的定量关系，开发能够利用三维电阻率张量计算地层流体饱和度的新型张量岩电关系模型，探索新的电传输各向异性储层流体特性定量评价的理论和实用技术，为石油储层评价提供新的方法和思路。

结论摘要：

本项目重点开展数字岩心建模和岩石物理模拟研究。基于地质信息统计方法，对岩心薄片进行分析获得孔隙结构的量化信息，在此基础上构建三维数字岩心模型。此外，利用X射线微米CT对岩石进行CT扫描，针对获得的数据，采用三维重构方法进行成像得到岩石内部不同构成成分的分布情况。根据处理结果，研究岩石孔隙空间和矿物成分的三维空间分布特征，从而构造三维数字岩心模型，这种数字岩心建模方法具有更普遍的理论和实际应用意义。传统的观点认为，双电层只存在于粘土矿物颗粒的表面，然而最近的研究成果表明即使在纯的岩石骨架颗粒表面，当有矿化度水存在时，也会存在双电层。基于此，本研究通过引入双电层改进传统格子演化算法，使其能够模拟双电层的影响。此外，在格子演化算法中引入新的演化规则，使其可以模拟岩心结构构成成分复杂的孔隙介质的电传输特性。在建立的数字岩心模型基础上，利用开发的岩石物理数值仿真算法对岩石宏观导电各向异性的微观机理进行研究和分析，发现除骨架各向异性因素外，孔隙结构连通的各向异性是导致岩石导电各向异性的重要因素，初步建立各向异性与微观因素的量化关系，基于研究成果开发了电阻率各向异性地层饱和度模型，该模型可以将电阻率张量和饱和度有效联系起来，从而可以利用电阻率张量来计算储层饱和度参数，以便充分利用多分量电测井的各分量电阻率、电导率信息来更准确地进行各向异性地层储层评价。基于研究成果，发现阿尔奇模型中胶结指数m并不是传统观点认为的常数，而是与孔隙度变化相关的函数。因此，开发了新地层因素模型，新模型的计算结果在整个孔隙度范围内均与模拟结果吻合得很好。此外，进一步研究岩心骨架表面束缚水膜厚度对岩电关系的影响，从理论上分析束缚水膜厚度和束缚水饱和度之间的关系，建立反映岩石束缚水饱和度、润湿性等微观因素影响的新型含油饱和度解释模型以及相应的新型岩电关系。