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页岩渗透率测量方法与模型研究

王超林

重庆大学

摘要：渗透率是评价页岩气藏渗透性能或运输能力的关键参数,对页岩气开采具有重要影响。渗透率室内试验是认识页岩渗透率本质的重要手段,但页岩渗透率极低,且易受气体吸附、环境温度、试验装置等试验因素影响。如何精确测量出页岩渗透率仍是困扰研究者和设计人员的问题之一。目前页岩渗透率测量方法仍存在三方面问题,一是压力脉冲法压差曲线会呈现前后期特征,目前多采用后期数据进行渗透率计算,但缺少划分前后期的方法与标准,二是缺少考虑吸附作用的渗透率测量方法,三是缺少对页岩各向异性渗透率测量方法。本文将以此为切入点,通过理论研究对传统压力脉冲法进行改进、提出单容器压力脉冲渗流-吸附试验方法、应用脱气法试验解决上述三个问题,并建立了注二氧化碳开采过程及考虑温度作用的页岩渗透率模型。本文主要取得以下研究成果:（1）传统压力脉冲法计算渗透率存在两个问题:1)前期压差曲线偏离指数函数;2)吸附影响问题。为揭示压力衰减曲线的前后期特征,基于TOUGH+模拟分析了压力脉冲在岩体中的传播机理。在此基础上,提出了新的无量纲压力因子,可用于划分压差曲线的前后期特征,并能将所有压力脉冲下的试验数据绘制在一条斜率为1的直线上。利用新的无量... 更多

关键词：

页岩渗透率; 测量方法; 压力脉冲法; 各向异性; 渗流模型;