頁巖氣有機(jī)質(zhì)納米孔氣體傳輸微尺度效應(yīng)

編號(hào)：NMJS05713

篇名：頁巖氣有機(jī)質(zhì)納米孔氣體傳輸微尺度效應(yīng)

作者：吳克柳[1,2] ;李相方[2] ;陳掌星[1,2]

關(guān)鍵詞：頁巖氣 有機(jī)質(zhì)孔隙 納米級(jí)孔隙 微尺度 滑脫流動(dòng) 努森擴(kuò)散 表面擴(kuò)散 應(yīng)力敏感

機(jī)構(gòu)： [1]Department of Chemical and Petroleum Engineering, University of Calgary; [2]中國石油大學(xué)石油工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, U

摘要： 頁巖氣有機(jī)質(zhì)孔隙多為納米尺度且氣體賦存方式多樣，因此頁巖氣有機(jī)質(zhì)納米孔中的氣體存在多種傳輸機(jī)理，而如何建立能描述高壓條件下所有傳輸機(jī)理的納米孔體相氣體傳輸模型、如何描述頁巖有機(jī)質(zhì)納米孔表面擴(kuò)散，以及確定表面擴(kuò)散對(duì)氣體傳輸貢獻(xiàn)究竟有多大等則是目前亟待解決的難題。為此，綜合考慮體相氣體傳輸、表面擴(kuò)散、真實(shí)氣體、吸附層和應(yīng)力敏感等微尺度效應(yīng)的影響，建立了頁巖氣有機(jī)質(zhì)納米孔氣體傳輸模型。研究結(jié)果表明：①通過滑脫流動(dòng)和努森擴(kuò)散加權(quán)疊加建立的體相氣體傳輸模型能合理描述體相氣體傳輸；②表面擴(kuò)散是重要的傳輸機(jī)理，尤其在尺度小的納米孔中，主宰了氣體傳輸：③頁巖氣應(yīng)力敏感效應(yīng)不同于常規(guī)油氣藏，其不僅與有機(jī)質(zhì)力學(xué)屬性、有效應(yīng)力等有關(guān)，而且還與氣體傳輸機(jī)理有關(guān)。結(jié)論認(rèn)為，所建模型能夠從室內(nèi)低壓條件直接推廣到頁巖儲(chǔ)集層高壓條件，能為頁巖氣生產(chǎn)動(dòng)態(tài)分析、產(chǎn)能預(yù)測(cè)和生產(chǎn)制度制訂提供指導(dǎo)。