页岩气吸附理论和吸附模型研究

发布时间：2017-12-05 22:29

  本文关键词：页岩气吸附理论和吸附模型研究

  更多相关文章： 页岩气 吸附机理 多组分 数值岩心 单井数值模拟

【摘要】：页岩气是存在于泥页岩中,以游离态和吸附态聚集的多组分天然气。页岩气藏在成藏机理、储层物性、赋存特性和渗流特征等方面都与常规天然气藏有显著差别,使得其开采方法也与常规天然气藏不同。中国的页岩气藏的勘探和开发正处于发展初期,由于理论和技术所限,对页岩气藏的储层特征、吸附和解吸特征、相态机理和渗流机理的认识不足,在很大程度上制约了对页岩气藏科学、经济、高效益地开发。因此,研究页岩气藏复杂的吸附和解吸机理,对进一步研究页岩气藏的渗流理论、产能、数值模拟、储量评价和开采技术等方面有着重大的理论和实际意义。在多组分的页岩气藏中,每一组分的吸附能力和解吸能力各不相同,存在竞争吸附/解吸。本文针对页岩气在运移过程中的吸附、解吸特征,从多组分、多相流体相平衡原理出发,对多组分页岩气的吸附机理和解吸机理进行了研究。本文取得的主要研究成果如下:(1)在对国内外有关页岩气吸附的测试分析、吸附理论、吸附模型和实际应用等方面进行了文献调研,选择出考虑页岩储层多孔介质界面影响的吸附模型;(2)借助Polanyi位势理论,根据某一温度下某一组分在页岩储层孔隙介质中的吸附实验测试数据,推算在任意温度下其它所有(相似)组分在同一页岩储层孔隙介质中的吸附数据,获得页岩气藏中未做吸附实验的气体组分的吸附等温线;(3)基于页岩气体系为多组分体系的特点,将岩石多孔介质和多组分流体看成一个相互作用的统一系统,采用空穴溶液气体吸附模型和天然气状态方程建立了多组分的气相-吸附相两相平衡热力学理论模型;(4)完成了实测岩心吸附等温线的回归,针对储层岩心特点和基础测试分析数据,建立了有代表性储层的吸附数值岩心,确定了吸附数值岩心的孔隙度、渗透率、密度和比面等参数,得到在地层温度条件下每个组分的吸附等温线;(5)完成页岩气吸附数值岩心含气量与定容衰竭模拟计算;(6)建立了单井数值模拟模型,评价和确定了页岩气藏研究区块的储量参数和开发动态参数。
【学位授予单位】：长江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TE31

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