页岩储层束缚水影响下的气相渗透率模型

• 作者: 吴克柳 孙政 曲世元 李相方 李靖 王香增 陈掌星
• 来源期刊: 石油科学通报
• 关键词: 页岩气 束缚水 纳米孔隙 微裂缝 气相渗透率
• 年，卷（期）: 2018,（2）
• 所属期刊栏目: 石油工程
• 页码范围: 167-182
• 页数: 16页
• 字数: 8746字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.2096-1693.2018.02.017

摘要

在纳米孔隙单相气体传质理论的基础上,考虑实际样品孔隙-裂缝形貌特征,利用权重系数叠加滑脱流及分子自由流,建立了圆管孔与狭缝孔内的气体传输模型(无机质孔隙-裂缝多表现为狭缝形;有机质孔隙多表现为圆形).进一步考虑含水饱和度在无机质与有机质孔隙的分布差异性,结合实际样品的孔隙分布特征,量化研究了含水饱和度对气体流动的影响.结果表明:束缚水对纳米尺度孔缝内气体流动能力的影响主要受控于流动条件,即气体努森数Kn.随Kn增大,微尺度效应(滑脱及扩散)影响开始显著,束缚水对气体流动能力的影响逐渐减弱.以狭缝孔(无机质孔隙)为例,在束缚水饱和度30%条件下,当Kn<0.001时(微尺度效应不明显),气相渗流能力降低约51%;而当Kn>1.0时(微尺度效应显著),气相渗流能力降低33%.因此,伴随页岩气藏开发,储层压力降低,气体努森数Kn增大,束缚水对气体流动的影响在一定程度上将被减弱,但该影响仍然不容忽视.本研究为合理评价及预测储层含水条件下页岩气井产能奠定了理论基础.