【摘要】：為了表征頁(yè)巖基質(zhì)表觀滲透率,研究其動(dòng)態(tài)變化規(guī)律,基于迂曲毛細(xì)管束分形理論及氣體微觀滲流機(jī)理,分別建立考慮吸附、滑脫、擴(kuò)散及滲流的無(wú)機(jī)質(zhì)和有機(jī)質(zhì)表觀滲透率模型,并通過(guò)面積系數(shù)加權(quán)得到頁(yè)巖基質(zhì)表觀滲透率模型。結(jié)合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及已有模型驗(yàn)證了新建模型的可靠性,定量分析了頁(yè)巖基質(zhì)微觀孔隙結(jié)構(gòu)(孔徑、孔隙度、分形維數(shù)),外界環(huán)境(壓力、含水飽和度、有效直徑修正因子)及氣體性質(zhì)對(duì)頁(yè)巖基質(zhì)表觀滲透率的影響。研究結(jié)果表明:隨著儲(chǔ)層壓力的降低,無(wú)機(jī)質(zhì)孔隙水膜厚度增大,有效直徑減小,迂曲度分形維數(shù)增大,孔隙分形維數(shù)減小,氣體滑脫效應(yīng)增強(qiáng),但仍以吸附影響為主,無(wú)機(jī)質(zhì)表觀滲透率總體呈下降趨勢(shì);有機(jī)質(zhì)孔隙吸附氣解吸使有效直徑修正因子逐漸增大,迂曲度分形維數(shù)減小,孔隙分形維數(shù)增大,滑脫效應(yīng)及努森擴(kuò)散在低壓小孔中增強(qiáng),有機(jī)質(zhì)表觀滲透率總體呈上升趨勢(shì);有機(jī)質(zhì)與無(wú)機(jī)質(zhì)表觀物性參數(shù)隨壓力、吸附層變化規(guī)律不同,滲透率差值較大,因此在頁(yè)巖基質(zhì)表觀滲透率研究時(shí)應(yīng)予以區(qū)分計(jì)算,避免其差異性所帶來(lái)的誤差。
[Abstract]:In order to characterize the apparent permeability of shale matrix and study its dynamic variation, based on the fractal theory of tortuous capillary bundles and the mechanism of gas microscopic seepage, the adsorption and slippage were established, respectively. The apparent permeability model of inorganic and organic matter is obtained by diffusion and percolation, and the apparent permeability model of shale matrix is obtained by weighted area coefficient. The reliability of the new model is verified by combining the experimental data and the existing models. The micropore structure (pore size, porosity, fractal dimension), external environment (pressure, water saturation) of shale matrix are quantitatively analyzed. Effect of effective diameter correction factor and gas properties on the apparent permeability of shale matrix. The results show that with the decrease of reservoir pressure, the thickness of inorganic pore water film increases, the effective diameter decreases, the fractal dimension of detour increases, the fractal dimension of pore decreases, the effect of gas slippage increases, but the adsorption effect is still dominant. The apparent permeability of inorganic matter is decreasing in general; The adsorption gas desorption of organic matter makes the effective diameter correction factor increase gradually, the fractal dimension of detour decreases, the fractal dimension of pore increases, the slippage effect and Knudsen diffusion increase in the low pressure pore, and the apparent permeability of organic matter increases. The apparent physical parameters of organic matter and inorganic matter vary with the pressure, and the difference of permeability is large. Therefore, the difference between the apparent permeability of shale matrix and that of organic matter should be distinguished and calculated in order to avoid the error caused by the difference.
【作者單位】： 中國(guó)石油大學(xué)(北京)石油工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;中國(guó)石油大學(xué)(北京)提高采收率研究院;
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“裂縫性油氣藏流固耦合滲流基礎(chǔ)研究”(50004002)
【分類號(hào)】：TE312

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本文編號(hào)：2379329