页岩储层自发渗吸特征及影响因素研究摘要
我国页岩气可采资源量丰富,经济价值巨大。页岩储层一般采用水力压裂技术进行开发,由于页岩气藏具有特殊的孔隙结构,导致其自发渗吸特征不同于常规储层。目前国内外学者多采用标准柱塞小岩心作为样品研究渗吸,认识程度不够、实验方法单一,且采用页岩粉末渗吸研究较少。本文通过标准柱塞小岩心和粉末页岩的渗吸实验对完整岩样及粉末页岩的渗吸特征、影响因素及自发渗吸归一化模型等问题进行了研究。采用标准柱塞小岩心进行渗吸实验,通过渗吸曲线对孔隙连通性和流体流动性进行分析,结果表明实验页岩连通性较好且在微小孔隙中的液体形成非达西渗流。采用重复自发渗吸实验研究微裂纹对渗吸的影响,实验表明在初次渗吸过程中微裂纹对渗吸影响较大;对平行层理和垂直层理的自发渗吸进行分析,表明沿着层理方向往往形成渗吸的优势通道,并提出了新的各向异性指数公式。从渗吸速率与接触角的关系曲线中发现渗吸速率与接触角呈现反比的关系,且接触角的角度越接近,渗吸速率越相似。采用页岩粉末作为实验样品,设计了页岩粉末渗吸装置,并在页岩油气系统和气水系统下开展了自发渗吸实验。实验结果表明页岩粉末渗吸油量高于渗吸水量,但渗吸水的速率高于渗吸油的速率,采用LLE(Liquid—Liquid Extraction)法和润湿性指数法对此现象做进一步解释。以完整岩样的渗吸实验为基础,并基于常规的归一化模型,综合考虑渗吸影响因素,提出了一种新的自发渗吸无因次时间标度模型及归一化采收率模型,该模型能够对实验数据进行高度拟合。
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