本文關(guān)鍵詞：致密巖石氣體滲流滑脫效應(yīng)試驗(yàn)研究

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【摘要】：由于致密結(jié)構(gòu)和低的滲透率,氣體在孔隙喉道小的致密巖石中流動(dòng)會(huì)受到滑脫效應(yīng)的影響。以湖南某試驗(yàn)場(chǎng)地致密砂巖為研究對(duì)象,對(duì)巖樣進(jìn)行了微觀結(jié)構(gòu)的SEM分析,通過(guò)一系列圍壓和孔隙壓力作用下的砂巖氣體流量和滲透率測(cè)試,研究氣體在致密巖石中滲流特征,證明了致密砂巖氣體流動(dòng)存在滑脫效應(yīng)現(xiàn)象,其滲流不符合Darcy定律。分析了孔壓對(duì)滑脫效應(yīng)的影響、滑脫效應(yīng)對(duì)氣測(cè)滲透率的影響以及滑脫因子與絕對(duì)滲透率的函數(shù)關(guān)系。研究結(jié)果表明,滑脫效應(yīng)對(duì)氣測(cè)滲透率的影響隨著圍壓和氣體孔隙壓力的變化有所不同。同等圍壓下,孔隙壓力越小,滑脫效應(yīng)越明顯,導(dǎo)致氣測(cè)滲透率大于砂巖絕對(duì)滲透率。同等孔壓下,當(dāng)圍壓達(dá)到某一值后,其對(duì)滑脫效應(yīng)的影響有限,同時(shí)也說(shuō)明圍壓對(duì)巖石的壓密是有限的。砂巖的平均氣體孔隙壓力與氣測(cè)滲透率關(guān)系更加符合二次項(xiàng)曲線方程。計(jì)算獲得的克努森數(shù)Kn說(shuō)明了在相對(duì)高的圍壓和低的孔隙壓力條件下,氣體滲流過(guò)程位于滑脫流和過(guò)渡流之間,傳統(tǒng)的N-S方程可能不再適用,應(yīng)用Knudsen擴(kuò)散方程更加合理,特別是當(dāng)克努森數(shù)Kn比較高時(shí)。
【作者單位】： 河海大學(xué)港口海岸與近海工程學(xué)院;河海大學(xué)巖土工程科學(xué)研究所;
【關(guān)鍵詞】： 致密砂巖 氣體滲透率 滑脫效應(yīng) 試驗(yàn)研究 克努森數(shù)
【基金】：江蘇省青藍(lán)工程 國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(11172090,11272113,51479049,11572110) 江蘇省自然科學(xué)基金項(xiàng)目(BK2012809)
【分類號(hào)】：TU45
【正文快照】： 0引言致密巖石由于其極低的滲透率成為地下石油和天然氣儲(chǔ)存、核廢料處置的主要地質(zhì)環(huán)境和理想場(chǎng)所[1-5]。氣體在致密巖石中的流動(dòng)特征及滲透率隨著壓力的變化規(guī)律是石油天然氣工程和核廢料工程所關(guān)心的主要問(wèn)題之一[6-8]。理論上致密巖石的絕對(duì)滲透率大小與流體介質(zhì)的種類和

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本文編號(hào)：820906