基于流体吸入实验的页岩纳米孔隙连通性分析方法
2020-06-04张文涛胡文瑄俞凌杰张庆珍
石油实验地质 2020年3期
关键词:实验
张文涛,胡文瑄,鲍 芳,俞凌杰,范 明,张庆珍
(1.南京大学 地球科学与工程学院 南京 210046;2.中国石化 石油勘探开发研究院 无锡石油地质研究所,江苏 无锡 214126)
富有机质页岩具有低孔低渗的特征,其储集空间以几纳米至几十纳米的微孔、介孔为主,在页岩气开采中通常需要采用水力压裂的方式在岩石中制造人工裂缝,来沟通其中的纳米级微孔隙,从而达到工业开采的需要。因此,页岩中纳米孔隙网络的连通性好坏对其产能有很大的影响。目前对于页岩中孔隙连通性的研究成果较少,研究方法主要有图像法和流体法2种[1-7]。
图像法主要是借助纳米CT、聚焦离子束扫描电镜(FIB-SEM)等微观手段获得的图像来定量刻画连通孔隙区域。通过FIB-SEM三维图像观察,有学者认为有机质孔隙通常具有良好的三维空间连通性[8-10]。CURTIS等[11]分析了透射电镜和压汞法在孔隙连通性方面的应用,并认为Barnett等页岩的连通喉道主要是2 nm左右的孔隙。KELLER等[12]利用FIB-SEM、STEM对Opalinus黏土岩的孔隙结构进行了分析,指出在扫描电镜尺度下,孔隙的连通性较差,孔隙边缘或大孔的扩张是潜在的流体运移通道。赵斌等[13]在FIB-SEM三维图像分析时,引入网络连通熵的概念来评价孔隙连通性,网络连通熵的增加代表了孔隙和喉道网络的连通性减小。孙亮等[14]则在致密岩石FIB-SEM三维图像分析时采用了分级连通域的概念来表征页岩孔隙连通性,计算出不同连通域的孔隙占总孔隙的比例来反映连通性特征。根据其计算结果,在扫描电镜分辨率下,四川盆地五峰组—龙马溪组页岩的孔隙连通性很差,连通孔隙所占比例不足22%。……
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