بهبود روندهای فرکتالی تراوایی-تخلخل در نمونه های سنگ رقومی

روندهای بین پارامترهای فیزیک سنگی مانند روند تراوایی-تخلخل مستقل از مقیاس مطالعه بوده و میتوانند از مقیاس میکرو تا ماکرو در مطالعات مخزن به کار گرفته شوند. برای بررسی روند تراوایی از روابطی که تراوایی را به تخلخل ارتباط میدهند مانند رابطه کلاسیک کوزنی-کارمن استفاده میشود. از آنجایی که این رابطه ویژگیهای هندسی محیط متخلخل را به خوبی پوشش نمیدهد، از ابعاد فرکتالی پیچاپیچی و فضای متخلخل برای تصحیح این رابطه استفاده میشود. هدف از انجام این مطالعه بررسی و بهبود روندهای فرکتالی تراوایی است. برای این کار دو نمونه 3 بعدی رقومی از ماسه سنگ بنتهیمرو کربنات استیلادس با دو رفتار فرکتالی متفاوت از هم انتخاب شدند. تعداد 30 زیرنمونه از هر یک از این نمونه ها استخراج و تخلخل و تراوایی هر کدام محاسبه شد. نتایج اولیه نشان داد که رابطه کوزنی-کارمن برای ارزیابی روند تراوایی در این نمونه ها مناسب نیست. از این رو، از رابطه عمومی فرکتالی تراوایی استفاده شد و ثابتهای این رابطه با الگوریتم برازش منحنی بدست آمد. نتایج نشان داد که با وجود آن که این رابطه ممکن است برای تخمین تراوایی یک نمونه مناسب باشد، اما رابطه مناسبی به عنوان روند تراوایی به شمار نمیآید. این امر به علت آن است که ثابتهای این رابطه که همان ابعاد فرکتالی هستند، متغیر و تابعی از تغییرات تخلخل اند. برای بهبود این رابطه، ابتدا تابعیت ابعاد و ضرایب فرکتالی با تخلخل بررسی شد. سپس یک رابطه بهبود یافته با توابع جدید پیشنهاد گردید. در ادامه این رابطه به داده های تراوایی برازش و ثابتهای آن بدست آمد. نتایج حاکی از آن است که نه تنها تابعیت ابعاد و ضرایب فرکتالی با تخلخل به درستی حفظ شده است، بلکه با توجه به رفتار فرکتالی متفاوت این دو نمونه، دو روند متفاوت از هم بدست می آید. مقایسه این روندها با روند کوزنی-کارمن بیان کننده دقت و کارایی بالاتر این رابطه است.

کلیدواژه ها:

روندهای فیزیک سنگی ، تراوایی-تخلخل ، فرکتال ، نمونه سنگ رقومی