在地層條件下,頁巖氣流動狀態(tài)受多尺度效應影響,包含黏性流、擴散流以及滑脫流等,氣體的產(chǎn)出是多種機制協(xié)同作用的結果,前人提出的擴散模型已不能準確地描述頁巖氣在基質(zhì)中的擴散行為。為了定量表征頁巖氣擴散能力的影響因素,揭示氣井在全生命周期開發(fā)過程中的流動規(guī)律以及對產(chǎn)能的影響,利用自主研發(fā)的高溫高壓近平衡態(tài)實驗系統(tǒng),開展了頁巖氣在0～1 MPa微壓差條件下的流動實驗,并提出一種綜合考慮滲透率、溫度與壓力的擴散系數(shù)計算方法,成功地運用于川南地區(qū)五峰組-龍馬溪組頁巖中,指出該地區(qū)優(yōu)質(zhì)儲層擴散產(chǎn)量成為主控因素時臨界開發(fā)壓力為4.5 MPa,對于頁巖氣井產(chǎn)能評價以及擴散能力的表征有重要的意義。通過實驗結果與理論分析表明,擴散在高溫、低滲、低壓力條件下會有更高的分配系數(shù),考慮了基質(zhì)滲流能力的擴散系數(shù)模型能更好地運用在實際流動中,忽略擴散的影響將對產(chǎn)能計算帶來較大誤差。 

【文章來源】：天然氣地球科學. 2020年09期 北大核心

【文章頁數(shù)】：9 頁

【部分圖文】：

實驗裝置

為了真實模擬氣體在地層中的流動情況，使用濃度為99.99%的甲烷氣作為滲流介質(zhì)，并按照圖2所示連接實驗流程，將3組相同的流程放入頁巖高溫滲流實驗系統(tǒng)的烘箱中，以同時進行3組不同滲透率巖心的實驗，實驗步驟如下：(1)測量巖心基礎物性參數(shù)，放入烘箱烘干備用。(2)對系統(tǒng)進行氣密性檢查，確認良好后加入巖心。(3)控制圍壓與流程壓力至實驗要求水平。(4)啟動烘箱，將溫度設定為實驗溫度，靜置流程至壓力穩(wěn)定時，打開閥門V2、V3，實驗開始。(5)當左右兩端傳感器示數(shù)差值不變時，實驗結束，關閉烘箱。實驗參數(shù)設計如表2所示。

根據(jù)實驗所得壓力—時間數(shù)據(jù)對巖心流動情況進行分析，由式（3）、式（6）、式（7）分別計算得到實驗中的總流量、黏性流量與擴散流量，如圖5所示。圖4 60℃下巖心兩端壓力與時間關系

【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
[1]頁巖氣藏孔滲特征與微觀滲流機理研究[D]. 李智鋒.中國地質(zhì)大學(北京) 2013

碩士論文
[1]頁巖氣微觀運移規(guī)律與流動機理研究[D]. 董萱.中國礦業(yè)大學 2019
[2]頁巖氣在多孔介質(zhì)中的流動規(guī)律研究[D]. 劉禹.東北石油大學 2014



本文編號：2949943