页岩气在变截面纳米孔道中的流动机理研究

发布时间：2024-04-10 02:23

　　随着石油储量减少和环境问题日益严重,页岩气受到人们的广泛重视。页岩气储层具有细粒度、低孔隙度、低渗透性等地层特征。页岩孔隙结构主要由纳米孔、微孔以及裂缝构成。平衡状态下,气体分子以孔隙中的游离气体、孔隙壁表面的吸附气及孔隙水和干酪根中的少量溶解气体等三种不同状态储存在微纳米孔和裂隙中。页岩气为非常规天然气的一种,主要成分为甲烷。与常规天然气相比,页岩气的开发具有开采寿命长和生产周期长的优点。页岩气具有如吸附解吸附、扩散、非达西渗流、达西渗流等多尺度渗流特征,从而涉及到多尺度、多学科交叉等科学问题。近些年来,随着先进试验装备和技术的发展,页岩基质内部结构得到了更详细探究。相关实验研究表明页岩孔隙尺寸远小于常规天然气储层。页岩基质中包含大量相互连接的纳米尺度孔隙,通过实验得到页岩孔隙宽度主要在4-200nm之间。当气体在孔道中流动时,变截面问题普遍存在。理解页岩气在变截面孔道中的流动行为对进一步揭示气体的流动机制具有重要的科学意义。本文采用多弛豫格子玻尔兹曼的方法研究了页岩气体在突然收缩和逐渐收缩等两种不同变截面孔道中的微尺度流动特征。本文首先研究了气体在两种不同收缩孔道内的流动特点,详细...

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【部分图文】：

图１．３页岩气的分布形式及其基仁组成成份Ｍ??

页岩气储层具有细粒度、低孔隙度、低渗透性等地层特征。页岩孔隙结构主要由??纳米孔、微孔以及裂缝构成。页岩气的形成包含生物成因、热成因以及生物热成??因的连续性天然气聚集，具有自生、自储、原地成藏的特点％，如图１．２所示。??页岩气体分子以孔隙中的游离气体、孔隙壁表面的吸附气及孔隙....

图１．２页岩气成藏示意图Ｗ??

页岩气储层具有细粒度、低孔隙度、低渗透性等地层特征。页岩孔隙结构主要由??纳米孔、微孔以及裂缝构成。页岩气的形成包含生物成因、热成因以及生物热成??因的连续性天然气聚集，具有自生、自储、原地成藏的特点％，如图１．２所示。??页岩气体分子以孔隙中的游离气体、孔隙壁表面的吸附气及孔隙....

图１．４页岩结构扫描电镜图??

孔隙结构由有机质和无机质构成，其孔隙尺寸包含纳米孔、微孔、裂缝孔隙等。??页岩的孔隙结构涉及多尺度特征，如从纳米尺度到介观尺度最后到宏观尺度，如??图１．４所示。页岩气藏储层一般呈低孔、低渗透的物性特征，气流的阻力比常规??天然气大，造成页岩气的开釆难度较大但随着技术的进步，特别....

图１．５页岩气藏的多尺度孔隙结构和流动机制［２５］??

孔隙结构由有机质和无机质构成，其孔隙尺寸包含纳米孔、微孔、裂缝孔隙等。??页岩的孔隙结构涉及多尺度特征，如从纳米尺度到介观尺度最后到宏观尺度，如??图１．４所示。页岩气藏储层一般呈低孔、低渗透的物性特征，气流的阻力比常规??天然气大，造成页岩气的开釆难度较大但随着技术的进步，特别....

本文编号：3949991