页岩气藏纳米孔隙气体传输机理及试井分析
发布时间：2023-11-25 00:21
页岩气是以吸附态和游离态为主,并赋存于有机质泥页岩及其夹层中的非常规天然气,是一种高效、清洁的天然气资源。页岩气藏储层孔喉结构复杂、纳米尺度孔隙发育,气体的储集和运移方式与常规油气藏表现出很大差异。页岩储层微孔、介孔、宏孔以及微裂缝发育,属于典型的多尺度储集和渗流空间;游离气与吸附气共存是页岩气藏的另一典型特征。为合理表征页岩气藏纳米孔隙内的气体输运行为,明确各气体输运机理对页岩气藏生产动态变化的影响,本文根据页岩气藏储层和流体特征,开展以下研究工作:(1)针对页岩气藏纳米孔隙气体输运物理模型,考虑气体的微尺度效应和真实气体效应,采用真实气体方程描述游离气状态,其中,气体在纳米孔隙中分子自由程变化和气体热动力学行为变化通过气体偏差因子进行表征;同时,给出了真实气体的黏度和浓度计算公式。(2)考虑气体分子在纳米孔隙壁面的吸附作用、页岩储层的压敏效应、吸附气对纳米通道的占据效应、动态吸附与解吸效应以及真实气体效应等影响,建立了页岩气藏纳米孔隙滑移流动阶段的渗透率模型,并分析了在气藏开发过程中滑脱效应、应力敏感性以及吸附气占据等对气体流动能力影响的相对强弱。(3)针对页岩气藏纳米孔隙内存在的...
【文章页数】：121 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究目的和意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 解吸扩散模型
1.2.2 表面扩散模型
1.2.3 溶解气扩散
1.2.4 纳米孔隙气体传输耦合模型
1.3 本文研究目标、关键技术和技术路线
1.3.1 研究目标
1.3.2 关键技术
1.3.3 技术路线
1.4 主要研究内容及创新点
1.4.1 主要研究内容
1.4.2 论文的主要创新点
第2章 页岩气藏气体储渗空间及产出机理
2.1 多尺度储集空间
2.1.1 无机质孔隙
2.1.2 有机质粒内孔隙
2.1.3 天然微裂缝
2.1.4 水力压裂裂缝
2.2 页岩气储集机理和描述方法
2.2.1 吸附气
2.2.2 游离气
2.2.3 溶解气
2.3 页岩气产出过程
第3章 页岩基质渗透率的滑移修正
3.1 流态划分
3.1.1 流态表征方法
3.1.2 页岩气藏流态
3.2 滑脱效应与滑移边界
3.2.1 滑脱效应
3.2.2 滑移边界条件
3.3 压敏效应与吸附解吸校正
3.3.1 压敏效应
3.3.2 吸附解吸校正
3.4 滑移边界条件与流动模型
3.4.1 滑移边界条件
3.4.2 流动模型
3.5 速度分布剖面与渗透率修正模型
3.5.1 速度分布剖面与渗透率系数
3.5.2 渗透率修正模型
3.6 真实气体效应
3.7 多孔介质渗透率模型
3.8 模型验证
3.9 结果分析
第4章 页岩气藏纳米孔隙气体传输模型
4.1 等效渗透率模型
4.1.1 Knudsen扩散
4.1.2 表面扩散
4.2 表观渗透率模型
4.3 多孔介质表观渗透率模型
4.4 模型验证与分析
4.4.1 模型验证
4.4.2 结果分析
第5章 多尺度-多输运机制耦合的渗流机理模型
5.1 裂缝系统连续性方程
5.1.1 窜流量计算模型
5.1.2 解吸量计算模型
5.1.3 扩散量计算模型
5.2 基质系统渗流微分方程
5.2.1 拟稳态窜流模型
5.2.2 非稳态窜流模型
5.3 拟稳态窜流模型
5.3.1 裂缝系统渗流微分方程
5.3.2 基质系统渗流微分方程
5.4 非稳态窜流模型
5.4.1 裂缝系统渗流微分方程
5.4.2 基质系统渗流微分方程
5.4.3 四种机理模型
5.5 模型求解
5.5.1 无因次化
5.5.2 Laplace变换与模型求解
5.6 总结
5.6.1 拟稳态窜流模型
5.6.2 非稳态窜流模型
第6章 页岩气藏多级压裂水平井生产动态规律研究
6.1 物理模型与假设条件
6.2 模型求解
6.2.1 定产压力解
6.2.2 定压产量解
6.3 模型验证
6.4 结果分析
第7章 结论与建议
7.1 结论
7.2 建议
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间取得的学术成果
本文编号：3866892
【文章页数】：121 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 研究目的和意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 解吸扩散模型
1.2.2 表面扩散模型
1.2.3 溶解气扩散
1.2.4 纳米孔隙气体传输耦合模型
1.3 本文研究目标、关键技术和技术路线
1.3.1 研究目标
1.3.2 关键技术
1.3.3 技术路线
1.4 主要研究内容及创新点
1.4.1 主要研究内容
1.4.2 论文的主要创新点
第2章 页岩气藏气体储渗空间及产出机理
2.1 多尺度储集空间
2.1.1 无机质孔隙
2.1.2 有机质粒内孔隙
2.1.3 天然微裂缝
2.1.4 水力压裂裂缝
2.2 页岩气储集机理和描述方法
2.2.1 吸附气
2.2.2 游离气
2.2.3 溶解气
2.3 页岩气产出过程
第3章 页岩基质渗透率的滑移修正
3.1 流态划分
3.1.1 流态表征方法
3.1.2 页岩气藏流态
3.2 滑脱效应与滑移边界
3.2.1 滑脱效应
3.2.2 滑移边界条件
3.3 压敏效应与吸附解吸校正
3.3.1 压敏效应
3.3.2 吸附解吸校正
3.4 滑移边界条件与流动模型
3.4.1 滑移边界条件
3.4.2 流动模型
3.5 速度分布剖面与渗透率修正模型
3.5.1 速度分布剖面与渗透率系数
3.5.2 渗透率修正模型
3.6 真实气体效应
3.7 多孔介质渗透率模型
3.8 模型验证
3.9 结果分析
第4章 页岩气藏纳米孔隙气体传输模型
4.1 等效渗透率模型
4.1.1 Knudsen扩散
4.1.2 表面扩散
4.2 表观渗透率模型
4.3 多孔介质表观渗透率模型
4.4 模型验证与分析
4.4.1 模型验证
4.4.2 结果分析
第5章 多尺度-多输运机制耦合的渗流机理模型
5.1 裂缝系统连续性方程
5.1.1 窜流量计算模型
5.1.2 解吸量计算模型
5.1.3 扩散量计算模型
5.2 基质系统渗流微分方程
5.2.1 拟稳态窜流模型
5.2.2 非稳态窜流模型
5.3 拟稳态窜流模型
5.3.1 裂缝系统渗流微分方程
5.3.2 基质系统渗流微分方程
5.4 非稳态窜流模型
5.4.1 裂缝系统渗流微分方程
5.4.2 基质系统渗流微分方程
5.4.3 四种机理模型
5.5 模型求解
5.5.1 无因次化
5.5.2 Laplace变换与模型求解
5.6 总结
5.6.1 拟稳态窜流模型
5.6.2 非稳态窜流模型
第6章 页岩气藏多级压裂水平井生产动态规律研究
6.1 物理模型与假设条件
6.2 模型求解
6.2.1 定产压力解
6.2.2 定压产量解
6.3 模型验证
6.4 结果分析
第7章 结论与建议
7.1 结论
7.2 建议
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间取得的学术成果
本文编号：3866892
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/cailiaohuaxuelunwen/3866892.html
