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首页> 中文会议>第十三届全国水动力学学术会议暨第二十六届全国水动力学研讨会 >气体在页岩储层中的渗流状态及渗透率表征方法研究

气体在页岩储层中的渗流状态及渗透率表征方法研究

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页岩储层中存在纳微米级孔隙,气体在不同孔隙尺度下的流动是后期产量估算和数值模拟的基础.以储层不同尺度孔隙为研究对象,综合国内外研究成果,认为气体在页岩储层中的流动型态主要包括4个方面:连续流、滑脱流、过渡流和Knudsen流,并给出不同流动阶段的渗透率数学表征.经研究表明,随着Knudsen数的增大,即从连续流到Knudsen流,气体分子的平均自由程相对于孔道半径变得越来越大,气体分子与孔道壁面的碰撞越来越强烈.此时滑脱作用相对于粘性流来说不可忽略,以至于从宏观上看,气体的渗透率"变大".从本质来说,过渡流和Knudsen流还是属于滑脱.当流动处于滑脱流阶段时(0.01＜Kn＜0.1),可用Klinkenberg方程进行刻画.但随着Kn数的增大,若再用Klinkenberg方程来表征渗透率变化时,将会低估气体的流动能力.在Klinkenberg滑脱效应基础上做了进一步修正.引出修正因子β的概念,从形式上,给出了一个统一的公式.修正后的视渗透率公式可以描述任何一个流动机理下的流动.从机理上说明了无论是过渡流还是Knudsen流都属于广义上滑脱的范畴,都是因为气体分子与孔道壁面的碰撞引起的,只不过气体分子与孔道壁面的碰撞占所有气体分子的比重不同而已.

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