致密岩石气体渗流滑脱效应试验研究

发布时间：2017-09-09 14:13

  本文关键词：致密岩石气体渗流滑脱效应试验研究

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【摘要】：由于致密结构和低的渗透率,气体在孔隙喉道小的致密岩石中流动会受到滑脱效应的影响。以湖南某试验场地致密砂岩为研究对象,对岩样进行了微观结构的SEM分析,通过一系列围压和孔隙压力作用下的砂岩气体流量和渗透率测试,研究气体在致密岩石中渗流特征,证明了致密砂岩气体流动存在滑脱效应现象,其渗流不符合Darcy定律。分析了孔压对滑脱效应的影响、滑脱效应对气测渗透率的影响以及滑脱因子与绝对渗透率的函数关系。研究结果表明,滑脱效应对气测渗透率的影响随着围压和气体孔隙压力的变化有所不同。同等围压下,孔隙压力越小,滑脱效应越明显,导致气测渗透率大于砂岩绝对渗透率。同等孔压下,当围压达到某一值后,其对滑脱效应的影响有限,同时也说明围压对岩石的压密是有限的。砂岩的平均气体孔隙压力与气测渗透率关系更加符合二次项曲线方程。计算获得的克努森数Kn说明了在相对高的围压和低的孔隙压力条件下,气体渗流过程位于滑脱流和过渡流之间,传统的N-S方程可能不再适用,应用Knudsen扩散方程更加合理,特别是当克努森数Kn比较高时。
【作者单位】： 河海大学港口海岸与近海工程学院;河海大学岩土工程科学研究所;
【关键词】： 致密砂岩 气体渗透率 滑脱效应 试验研究 克努森数
【基金】：江苏省青蓝工程 国家自然科学基金项目(11172090,11272113,51479049,11572110) 江苏省自然科学基金项目(BK2012809)
【分类号】：TU45
【正文快照】： 0引言致密岩石由于其极低的渗透率成为地下石油和天然气储存、核废料处置的主要地质环境和理想场所[1-5]。气体在致密岩石中的流动特征及渗透率随着压力的变化规律是石油天然气工程和核废料工程所关心的主要问题之一[6-8]。理论上致密岩石的绝对渗透率大小与流体介质的种类和

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本文编号：820906