不同应力条件下页岩表观渗透率模型试验研究
2021-08-06李波波李建华任崇鸿
煤炭科学技术 2021年7期
关键词:模型
陈 帅,李波波,2,3,李建华,任崇鸿
(1.贵州大学 矿业学院,贵州 贵阳 550025;2.贵州大学 喀斯特地区优势矿产资源高效利用国家地方联合工程实验室,贵州 贵阳 550025;3.贵州省非金属矿产资源综合利用重点实验室,贵州 贵阳 550025)
0 引 言
页岩气等非常规油气资源作为新能源的有力补充,正日益受到重视[1]。渗透率作为影响页岩气抽采的重要参数,在页岩气抽采过程中受吸附变形、流体流态、应力应变等因素的影响。众所周知,页岩孔隙大小由纳米到毫米不等[2],不同尺度空间中气体赋存方式和传输机理存在差异。因此,研究流体流态和应力耦合作用的页岩表观渗透率变化将对页岩增透及提高采收率具有重要意义。
页岩孔隙多以纳米孔存在于有机质中,国际理论与应用化学联合会(IUPAC)按纳米孔隙尺度,将纳米孔分为微孔(孔隙直径<2 nm)、中孔(2~50 nm)和大孔(>50 nm)[3]。目前页岩气纳米孔气体传输机理的模型主要分为2种:一方面基于水动力连续性模型,修正滑脱边界条件来考虑多种传输机理[4]。CIVAN等[5]提出考虑滑脱效应的经验模型来表征气体的流动,但未考虑努森扩散。BESKOK等[6]考虑连续流动、滑脱流动、过渡流动和努森扩散建立页岩表观渗透率模型,但经验系数过多,壁面处气体流速预测值偏大。WU等[7]在Beskok的研究基础上考虑吸附气和表面扩散的影响,建立气体表观渗透率模型。ANDERSON等[8]基于连续流动模型,修正滑脱边界条件,建立页岩气复杂孔隙气体传输模型。另一方面基于多种传输机理,按一定的贡献权重系数进行叠加[4]。……
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