【摘要】：在頁巖壓裂實踐中,發(fā)現(xiàn)頁巖壓裂液返排率比常規(guī)儲層低,返排動態(tài)存在新的特性。返排初期,頁巖儲層中液相的單相流并不存在,而儲層中流體的流動為氣水兩相流動。目前,對于致密油氣儲層,國內外學者建立了相關的單相流的返排模型,但對于頁巖氣儲層,單相流模型并不適用。因此,本文針對該問題,研究了頁巖儲層初期返排階段,對壓裂后的裂縫模型進行建模分析,運用基于LBM方法的流動模型,初步認識了頁巖的初期返排動態(tài),初步指導頁巖壓裂后壓裂液的返排。本文研究對象選取四川盆地的焦石地區(qū)的龍馬溪組海相頁巖,首先對該工區(qū)頁巖的孔隙特征、孔隙度、滲透率、礦物組成等進行了實驗分析�；贑T掃描實驗,針對焦石地區(qū)龍馬溪組海相頁巖,分析了吸水實驗后巖心孔隙變化,利用物理實驗的方法建立數字巖心模型。利用閾值優(yōu)化方法,對區(qū)塊頁巖巖心樣品閾值進行優(yōu)化處理;根據體素連通性的原理,提取了微裂縫空間網絡模型;再次,建立模擬計算粗糙裂縫形態(tài)的BGK格式D3Q19格子模型的三維LBM流動模型。邊界條件為:使用標準反彈格式、選用正方體網格作為計算網格、以“01標志位”處理粗糙裂縫邊界,形成完整模擬計算過程。最后,聯(lián)立數字巖心物理模型與裂縫內流體流動模型構建頁巖返排初期流動動態(tài)數值模型。本文通過相關的研究,主要取得了以下的結論和認識:(1)對焦石地區(qū)龍馬溪組海相頁巖進行高精度CT掃描實驗,獲取吸水后巖心內部結構變化情況,結果表明,巖心吸水后產生新的誘導微裂縫,并且?guī)r心孔隙度滲透率都有明顯升高。基于CT實驗結果,對巖心樣品進行數字重構,重構的數字巖心與樣品的一致性較高。(2)建立了 D3Q19格子模型的三維LBM流動模型,結合數字巖心,分析了頁巖返排初期流動規(guī)律,認識了頁巖氣返排動態(tài),即在返排初期,壓裂液進入頁巖孔隙中,置換其中的氣體,被置換的氣體進入大的孔道中與壓裂液形成了氣水兩相流動。(3)針對不同的壓裂液類型進行返排動態(tài)模擬,破膠液在巖心中的飽和度最低,即驅替出的破膠液的量最多,返排率最高,而蒸餾水則最低;(4)根據工程尺度的計算,模擬了不同的裂縫改造體積下壓裂液的返排動態(tài),結果表明裂縫的體積越大,則存在越多的小的孔道,以及較小的孔隙,則越多的壓裂液滯留在小的裂縫空間及孔道中,使壓裂液的返排率降低;(5)在低壓差的情況下,氣體對壓裂液的阻力較小,并且氣體的攜液能力較差,小的孔道內的液體則不能隨氣體一起返排出來;然而在高壓差的情況下,氣體對壓裂液的攜液能力變強,縫內液相的飽和度降低,但縫內依然存在大量的壓裂液。
【圖文】：

西南石油大學碩士研宄生學位論文第１章緒論逡逑研究的目的和意義逡逑與常規(guī)油氣資源水力壓裂技術不同的是，縫網壓裂技術己經成為有效動用頁巖儲鍵技術。縫網壓裂技術主要是通過泵注大量的滑溜水進入地層，實現(xiàn)大規(guī)模體積技術，在壓裂施工后期，對地層中的壓裂液進行返排。逡逑３．０邋丨－逡逑

西南石油大學碩士研宄生學位論文第１章緒論逡逑研究的目的和意義逡逑與常規(guī)油氣資源水力壓裂技術不同的是，縫網壓裂技術己經成為有效動用頁巖儲鍵技術。縫網壓裂技術主要是通過泵注大量的滑溜水進入地層，實現(xiàn)大規(guī)模體積技術，在壓裂施工后期，，對地層中的壓裂液進行返排。逡逑３．０邋丨－逡逑
【學位授予單位】：西南石油大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TE31

【參考文獻】

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本文編號：2626053