本文關鍵詞： 粘土礦物 致密氣藏 氣水相對滲透率 逾滲 微觀滲流　出處：《西南石油大學》2017年碩士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：21世紀是天然氣的世紀,隨著人類社會對于環(huán)保和生態(tài)的重視程度不斷提高,天然氣作為一種高效清潔的能源,受到越來越多的關注。天然氣在世界能源結(jié)構(gòu)中的地位也隨著天然氣的發(fā)展穩(wěn)步上升。但是常規(guī)天然氣藏儲量有限,并不足以滿足龐大的市場需求,加速開發(fā)非常規(guī)天然氣資源迫在眉睫。在非常規(guī)天然氣資源中,低滲致密氣占據(jù)了很大一部分,但是人們對于低滲致密儲層中的氣體滲流規(guī)律還未形成成熟的理論體系,致密氣藏的高效開發(fā)還處于摸著石頭過河的探索階段。粘土礦物廣泛的存在于砂巖儲層中,與氣藏整個的開發(fā)過程密切相關,對于物性較差的儲層的影響更加顯著。因此,研究低滲致密氣藏中的粘土礦物對于儲層中滲流過程的影響對于致密氣藏的開發(fā)具有指導意義。本文以S氣田為研究背景,選取S氣田富含粘土礦物的巖樣進行實驗和理論研究,完成的主要工作如下:1.綜合開展飽和稱重實驗、氣測滲透率實驗、X射線衍射實驗、恒速壓汞實驗、鑄體薄片和掃描電鏡實驗,設計并建立了適用于低滲巖心且能夠在實驗過程中保護粘土礦物原生形態(tài)的相關實驗裝置和流程,以此為基礎,對巖樣的孔滲特征、孔喉分布特征、粘土礦物含量和粘土礦物賦存形態(tài)進行了評價和分析。2.改進原有常規(guī)巖樣的巖心流動評價系統(tǒng),設計并加裝高精度的氣水分離計量裝置和氣體增壓泵,開展了室內(nèi)氣—水相對滲透率測試實驗研究。3.建立了逾滲孔隙網(wǎng)絡模型,從統(tǒng)計角度對氣水微觀流動過程進行模擬,編制了相應的計算軟件。4.實驗研究表明,粘土礦物的種類和含量不同對于氣田的滲流的影響不同。在粘土礦物含量方面,在保持粘土穩(wěn)定的條件下,富含伊利石的地層中,隨著地層中總粘土含量占總礦物的百分含量的提升,伊利石橋接在喉道中堵塞喉道或是將喉道分割為若干個小喉道的現(xiàn)象越發(fā)突出,儲層喉道半徑分布集中于細小喉道部分,儲層物性變差;在富含綠泥石的地層中,隨著地層中粘土含量占總礦物的百分含量的提升,大量綠泥石附著在孔隙喉道表面,提高了巖石的親水性,造成毛管壓力增大,氣體流通受阻。在粘土礦物類型方面,在保持粘土穩(wěn)定的條件下,實驗中綠泥石和伊利石造成的損害程度相近。
[Abstract]:21th century is the century of natural gas. With the increasing attention of human society to environmental protection and ecology, natural gas as a kind of efficient and clean energy, The status of natural gas in the world energy structure has increased steadily with the development of natural gas. However, the limited reserves of conventional natural gas reservoirs are not sufficient to meet the huge market demand. It is urgent to accelerate the development of unconventional natural gas resources. In the unconventional natural gas resources, low permeability dense gas occupies a large part, but the law of gas seepage in low permeability tight reservoirs has not yet formed a mature theoretical system. The high efficiency development of tight gas reservoir is still in the exploration stage of crossing the river by touching stone. Clay minerals widely exist in sandstone reservoir, which are closely related to the whole development process of gas reservoir, and have more significant influence on the reservoir with poor physical properties. The study of the influence of clay minerals in low permeability tight gas reservoirs on the percolation process in reservoirs is of guiding significance for the development of tight gas reservoirs. The rock samples of S gas field rich in clay minerals are selected for experiment and theoretical study. The main work accomplished is as follows: 1. Comprehensive saturated weighing experiment, gas permeability test, X-ray diffraction experiment, constant velocity mercury pressure experiment, Based on the experiments of casting thin sheet and scanning electron microscope (SEM), an experimental device and flow chart which is suitable for low permeability core and which can protect the primary morphology of clay minerals during the experiment is designed and established. Based on this, the pore and throat distribution characteristics of rock samples are studied. The content of clay minerals and the morphology of clay minerals were evaluated and analyzed. 2. Improving the core flow evaluation system of the original conventional rock samples, designing and installing a high precision gas-water separation metering device and gas booster pump, The experimental study of indoor gas-water relative permeability testing is carried out. 3. The percolation pore network model is established, the microscopic flow process of gas-water is simulated from the statistical point of view, and the corresponding calculation software .4. the experimental study shows that, The types and contents of clay minerals have different effects on the percolation of gas fields. In terms of clay mineral content, in the condition of maintaining the stability of clay, the formation rich in Illite, With the increase of the total clay content in the strata, the phenomenon that the Illite bridge is connected to the throat to block the throat or divide the throat into several small ones is becoming more and more prominent, and the radius of the reservoir throat is concentrated in the small throat. The reservoir physical properties become worse, in the chlorite rich formation, with the increase of clay content in the formation, a large amount of chlorite is attached to the pore throat surface, which improves the hydrophilicity of the rock and increases the capillary pressure. In terms of clay mineral type, the damage caused by chlorite and Illite in the experiment is similar under the condition of maintaining the stability of clay.
【學位授予單位】：西南石油大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TE312

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