基于分形理论的页岩基质表观渗透率研究

• 作者: 张荷 曹耐 李玉丹 汪洋 董平川
• 来源期刊: 油气地质与采收率
• 学科: 工学
• 关键词: 页岩气 表观渗透率 分形理论 无机质及有机质 吸附层
• 年，卷（期）: 2017,（1）
• 所属期刊栏目: 油气采收率
• 页码范围: 92-99,105
• 页数: 9页
• 分类号: TE311
• 字数: 7245字
• 语种: 中文

摘要

为了表征页岩基质表观渗透率,研究其动态变化规律,基于迂曲毛细管束分形理论及气体微观渗流机理,分别建立专虑吸附、滑脱、扩散及渗流的无机质和有机质表观渗透率模型,并通过面积系数加权得到页岩基质表观渗透率模型.结合实验数据及已有模型验证了新建模型的可靠性,定量分析了页岩基质微观孔隙结构(孔径、孔隙度、分形维数),外界环境(压力、含水饱和度、有效直径修正因子)及气体性质对页岩基质表观渗透率的影响.研究结果表明:随着储层压力的降低,无机质孔隙水膜厚度增大,有效直径减小,迂曲度分形维数增大,孔隙分形维数减小,气体滑脱效应增强,但仍以吸附影响为主,无机质表观渗透率总体呈下降趋势;有机质孔隙吸附气解吸使有效直径修正因子逐渐增大,迂曲度分形维数减小,孔隙分形维数增大,滑脱效应及努森扩散在低压小孔中增强,有机质表观渗透率总体呈上升趋势;有机质与无机质表观物性参数随压力、吸附层变化规律不同,渗透率差值较大,因此在页岩基质表观渗透率研究时应予以区分计算,避免其差异性所带来的误差.