张娜寻兴建王帅栋张浩宇

1.深部岩土力学与地下工程国家重点实验室,北京 100083;2.中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院,北京 100083

沉积岩是天然形成的一种多孔介质材料,由成层堆积的松散沉积物固结而成,其内部包含大量具有复杂分布和几何形态的孔隙,这些孔隙对岩石的力学特性、结构性状以及岩石中流体的渗流特征具有重要影响。沉积岩中蕴含丰富的矿产资源,约占世界矿藏贮存总量的80%。因此,研究和掌握沉积岩的自然性质和孔隙结构特征,对于矿产资源的有效开采利用有着实际的指导性作用。煤系沉积岩的孔隙结构特征较为复杂,且具有很强的非均质性,常规的检测手段及评价参数很难有效地对其孔隙结构进行分析。1975年,法国数学家曼德勃罗特(Mandelbrot)提出了分形几何理论,并广泛应用于评价复杂多孔介质的不规则程度以及图形的自相似特征,为研究诸如岩石等多孔介质的微观孔隙结构提供了新的理论和方法[1-3]。

为了深入探究岩石微观孔隙结构的影响机理,国内外学者以分形理论为基础,利用压汞数据、氮气吸附数据、CT 扫描技术及测井方法开展了大量研究工作并取得了诸多成果[4-7]。相较于其他测量方法,核磁共振技术(NMR)作为一种无损、安全的原位检测技术,近年来越来越受到人们的重视与关注。Zhang 等[8]针对不同分形模型对低渗透砂岩孔隙结构的分形特征进行了深入研究,研究了不同分形模型计算得到的孔……