含气页岩基质渗透率实验研究

• 作者: John Vermylen Mark Zoback Rob Heller 康新荣
• 来源期刊: 石油科技动态
• 年，卷（期）: 2015,（8）
• 页码范围: 1-17
• 页数: 17页
• 语种: 中文

摘要

预测页岩气藏的远期产量一直是石油工业一个很大的难题.为了更好地了解产量随时间的变化,进行了实验室试验,以探究侧限应力和孔隙压力对渗透率的影响.试验采用原状岩心样品,样品采自巴内特(Barnett)、鹰福特、马塞勒斯以及蒙特尼等页岩储集岩.用于测量渗透率的方法,使我们能够在非常低的孔隙压力条件下区分压力衰竭(由于有效侧限应力合力的增加)引起的渗透率下降和克努森扩散和分子滑脱效应(也称作Klinkenberg效应)引起的渗透率增加.通过区分这些效应,我们可以估算衰竭产层中达西通量和扩散通量对总流量的相对贡献.我们的数据表明,由于滑脱效应,在极低孔隙压力条件下[＜1000 psi (＜6.9 MPa)],岩石的有效渗透率明显提高.我们运用Klinkenberg效应的大小估算样品中流动路径的有效缝隙,并将这些估算值与扫描电子显微镜图像的观察结果进行了对比.我们的结果表明,有效流动路径范围从几十纳米(大多数样品)到100～200 nm(一块鹰福特样品).最后,为了了解渗透率测量对样品大小的依赖性,压碎相同的岩心栓,运用所谓的天然气研究方法再次测量了颗粒的渗透率.结果表明,颗粒的渗透率比原状岩心样品的渗透率低许多,颗粒的测量结果与较大块岩心测量结果的相关性微乎其微.