页岩有机质纳米孔隙气体吸附与流动规律研究1)
2021-11-10宋文辉
宋文辉 姚 军 张 凯
(中国石油大学(华东)石油工程学院,山东青岛 266580)
引 言
页岩气藏储层孔隙结构复杂,孔隙尺寸跨度较大[1-5].国际理论化学与应用化学联合会对孔隙尺寸分类定义[6]如下:孔隙尺寸在2 nm 以下孔隙为微孔隙;孔隙尺寸在2~50 nm 之间的孔隙为介孔隙;孔隙尺寸在50 nm 以上孔隙为大孔隙.2~50 nm 之间的介孔占据了页岩孔隙绝大部分[7-10].吸附气和自由气共存于有机质孔隙中[11,12],且吸附气含量占据总含气量20%~85%[13-15].Rine 等[16]通过对美国主要页岩区块孔隙形状进行分析,将页岩孔隙形状划分为圆形孔隙、三角形孔隙、正方形孔隙、狭长孔隙.Yang 等[17]通过四川龙马溪组页岩扫描电镜结果将页岩孔隙形状划分为长方形、椭圆形以及三角形.Afsharpoor 等[18]将页岩孔隙形状划分为4 种孔隙形状包括圆形孔隙、正方形孔隙、三角形孔隙、狭长孔隙.根据我国某区块页岩有机质扫描电镜成像结果,与Afsharpoor 等归纳的4 种孔隙形状较为吻合(图1).页岩气吸附规律研究是认识页岩气流动与赋存状态的基础.Ren 等[19]分析了不同孔隙压力(0.1~25 MPa),有机质含量对气体绝对吸附以及过剩吸附的影响.Tang 等[20-21]测量了龙马溪页岩不同温度(273.15~373.15 K),不同孔隙压力 (0.1~27 MPa)下气体绝对吸附以及过剩吸附曲线.Li 等[13]采用多点吸附模型分析了四川盆地寒武纪页岩高温高压下气体绝对吸附与过剩吸附规律.Wang 等[22]分析了四川盆地页岩岩心不同孔隙压力(0.1~17 MPa)、地层温度(305~315 K)、粒径大小下气体动态吸附过程.Pang 等[23]通过岩心吸附实验得到气体吸附解吸曲线,进一步建……
