Выпуск: 1 , Год издания: 2025

Для эффективной разработки углеводородных месторождений важно корректно аккумулировать информацию о строении и фильтрационно-емкостных, электромагнитных, упругих свойствах пород-коллекторов, полученную различными методами исследования, на различных масштабах. Современные методы, такие как рентгеновская компьютерная микротомография (микроКТ), позволяют детально исследовать породу вплоть до уровня микропористости, однако процесс переноса свойств на более крупные керновые образцы требует учета эффекта масштаба и репрезентативности рассматриваемых микрообразцов. В статье эффект масштаба при переносе свойств горных пород между уровнями "микро-керн - керн" исследуется на примере песчаника Berea Sandstone. Используется метод численной гомогенизации, основанный на решении прямой задачи методом конечных элементов на сеточной модели образцов, учитывающей криволинейные границы раздела "матрица - поры" и корректно описывающей топологические и геометрические особенности их внутренней структуры. Определение репрезентативного объема (REV) проводится путем анализа стабильности свойств, таких как пористость, фактор связности и удельная электрическая проводимость. Результаты показывают, что размер репрезентативного элемента объема варьируется в зависимости от свойства, применительно к которому проводится его определение. Для рассмотренного образца песчаника Berea размер REV для электрической проводимости практически совпадает с полным размером керна. При исследовании на случайных выборках микрообразцов различного размера установлена нелинейная зависимость между пористостью и удельной электрической проводимостью. Предложенные подходы и результаты подчеркивают важность учета и исследования эффекта масштаба для корректного описания свойств пород-коллекторов и демонстрируют перспективы применения цифровых технологий и методов микроКТ в задачах разработки месторождений.