特种油气藏

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基于LBM页岩微观尺度气体流动模拟研究

任岚1,2,傅燕鸣1,2,胡永全1,2,赵金洲1,2   

  1. (1.油气藏地质及开发工程国家重点实验室,四川 成都 610500;2.西南石油大学,四川 成都 610500)
  • 出版日期:2017-06-25 发布日期:2017-07-25
  • 作者简介:任岚(1979—),男,副教授,2003年毕业于西南石油学院石油工程专业,2011年毕业于西南石油大学油气田开发工程专业,获博士学位,现从事非常规油气藏增产改造理论与技术研究工作。
  • 基金资助:
    国家自然科学基金“基于页岩复杂流动行为的动态评价模型”(51401204);国家科技重大专项“涪陵页岩气开发示范工程”(2016ZX05060)

  • Online:2017-06-25 Published:2017-07-25

摘要: 页岩有机质存在大量的微纳米孔隙,分布在该尺度孔隙的页岩气在开采条件下的流动表现为特殊复杂的流动形态,达西渗流定律已不适用于页岩储层微纳米尺度孔隙中气体流动的模拟计算与表征。采用格子Boltzmann方法,基于页岩气微观尺度气体流动特征,结合真实气体状态方程,建立了页岩微尺度气体流动的物理模型和数学模型,得到不同参数下微观气体边界滑移速度分布和压力分布规律。计算结果表明:孔隙尺寸和压力是页岩气在微纳米孔隙中的流动能力强弱的决定性参数,孔隙尺寸和压力的增加将导致气体压缩效应增强,滑脱效应减弱;温度升高和压力降低均能促进吸附气体发生解吸,且页岩气的解吸吸附效应对于温度的变化相对于压力更敏感。该研究对认识页岩微观流动规律具有重要的理论价值,对制订合理的开采制度,实现页岩气长效生产具有重要指导意义。

关键词: 页岩, 气体流动, 边界滑移速度, 微纳米孔隙, 格子Boltzmann方法