本文關(guān)鍵詞： 實際狀態(tài) 頁巖氣 表觀滲透率 計算模型 黏滯流 Knudsen擴散 吸附 表面擴散 滲透率比重　出處：《天然氣工業(yè)》2017年11期 　論文類型：期刊論文

【摘要】：現(xiàn)有的頁巖氣表觀滲透率計算模型均假設(shè)頁巖氣為理想狀態(tài),未考慮吸附氣表面擴散等的影響,因而有可能與實際狀態(tài)下的結(jié)果存在著差異。為此,針對實際狀態(tài)下頁巖氣在納米孔隙中的滲流情況,考慮了游離氣的黏滯流、Knudsen擴散以及吸附氣的表面擴散等影響因素,通過滲流力學(xué)方法,推導(dǎo)出了一種適用于實際狀態(tài)的頁巖氣表觀滲透率計算新模型;通過與實驗測量結(jié)果的對比,驗證了新模型的準(zhǔn)確性,并利用所建模型分析了影響頁巖氣表觀滲透率的各種因素。研究結(jié)果表明:(1)壓力和孔隙半徑對頁巖氣表觀滲透率的影響最大,相對分子質(zhì)量及阻塞系數(shù)對其的影響較小,Langmuir最大吸附量、Langmuir壓力以及等量吸附熱主要影響表面擴散滲透率比重;(2)在低壓和高壓條件下,各因素對表觀滲透率及各滲透率比重的影響趨勢存在著差異,低壓下溫度及孔隙半徑對表觀滲透率的影響更明顯,同時溫度、孔隙半徑、Langmuir最大吸附量、Langmuir壓力、等量吸附熱等因素對各滲透率比重的影響也更明顯;(3)壓力較小、孔隙半徑較小時,表面擴散占主要地位,壓力較大、孔隙半徑較大時,黏滯流占主要地位,小孔隙半徑或低壓條件下,表面擴散現(xiàn)象不可忽略。
[Abstract]:The existing models for calculating the apparent permeability of shale gas all assume that shale gas is an ideal state without considering the influence of surface diffusion of adsorbed gas, so it may be different from the results in actual state. In view of the actual seepage of shale gas in nano-pores, the influence factors such as viscous and stagflation Knudsen diffusion of free gas and surface diffusion of adsorbed gas were considered, and the percolation mechanics method was adopted. A new model for calculating the apparent permeability of shale gas is derived. The accuracy of the new model is verified by comparing with the experimental results. Various factors affecting the apparent permeability of shale gas are analyzed by using the established model. The results show that the pressure and pore radius have the greatest influence on the apparent permeability of shale gas. The relative molecular weight and blocking coefficient have little effect on the surface diffusion permeability. The maximum adsorption capacity of Langmuir, the Langmuir pressure, and the adsorption heat of the same amount mainly affect the specific gravity of surface diffusion permeability. 2) under the condition of low pressure and high pressure, the influence trend of each factor on the apparent permeability and the specific gravity of each permeability is different, the influence of temperature and pore radius on the apparent permeability is more obvious under low pressure, and the temperature at the same time. The influence of the pore radius and the maximum adsorption capacity of Langmuir on the specific gravity of each permeability is more obvious, such as the Langmuir pressure and the isobaric adsorption heat. (3) the pressure is small, the pore radius is small, the surface diffusion occupies the main position, and when the pressure is large, the viscous and stagnant flow occupies the main position, under the condition of small pore radius or low pressure. Surface diffusion can not be ignored.
【作者單位】： 中國石油大學(xué)(華東)石油工程學(xué)院;成都理工大學(xué)能源學(xué)院;
【基金】：國家科技重大專項“鄂南長7頁巖油流動機理及數(shù)值模擬技術(shù)研究”(編號:2017ZX05049-006) 國家自然科學(xué)基金項目“頁巖油多尺度運移機制及數(shù)值模擬”(編號:51674279)
【分類號】：P618.13;TE642
【正文快照】： 頁巖氣儲層以發(fā)育納米級孔隙為主要特征[1],孔隙度一般小于6%[2],滲透率一般小于0.001 m D。目前,基于滲流力學(xué)方法建立的頁巖氣表觀滲透率計算模型主要有Beskok-Karniadakis[3]、Javadpour[4-5]以及Klinkenberg[6]3種,而Jones-Owens[7]、Florence[8]、Ertekin[9]、Michel[10]

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本文編號：1469290