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页岩储层微纳孔隙油水运移规律及理论表征

詹世远

中国石油大学(华东)

摘要：我国页岩油资源丰富,是未来油气资源勘探开发的重要战略接替资源。但由于页岩储层纳米级孔隙广泛发育,传统的渗流理论与研究方法难以准确描述储层流体的流动规律。明确页岩储层微纳孔隙中的流体运移规律,揭示固液作用与液液作用影响下的油水单相与两相流体流动机制,提出能够准确描述微尺度效应影响下的油水流动理论表征方法,对于准确预测页岩纳米孔隙中的流体流动规律,推动页岩油资源的有效开发具有重要意义。本论文主要在分子尺度开展页岩储层中油水流动规律的研究。首先,利用分子动力学模拟（MD）方法研究了石英纳米孔隙中油水单相与两相流体的赋存状态与流动特征。研究表明:水分子在近壁面处呈现多层吸附特征,但仅有第一吸附层内的水分子难以流动,而液态烷烃可在石英表面出现较为明显的壁面滑移;在油水界面区域出现“密度凹陷”且链状烷烃分子具有取向特征,导致油水速度之间产生液液滑移,且该滑移机制为油水界面的固有特征,不受压力梯度、孔径大小、油水比例等因素的影响,并引入油水界面区域流体“视粘度”这一概念可对液液滑移进行表征。其次,以高岭石、蒙脱石、伊利石为例,开展了不同粘土类矿物纳米孔隙内的流体赋存特征与运移机制研究。研究表明:在表... 更多

关键词：

微纳尺度流动; 速度滑移; 干酪根; 无机矿物; 分子动力学模拟;