页岩柱塞脉冲衰减测试的渗流机理再认识

摘要：

在采用柱塞脉冲衰减法测试页岩渗透率时,对影响测试和分析精度的各种因素进行综合分析,有助于提高测试结果的准确性.由于页岩中发育大量的纳米级孔隙,测试压力越低,越容易出现非达西渗流.为了确保测试过程中气体呈达西渗流,根据克鲁得森数的定义,提出了孔隙中达西渗流的压力下限;针对柱塞脉冲衰减测试中的气体渗流过程,考虑气体在有机孔隙中吸附作用的影响,建立了气体解吸-渗流耦合模型;完成偏微分方程组的求解推导后,提出了相应的渗透率计算方法;柱塞脉冲衰减测试后,对页岩样品进行了配套的氮气等温吸附测试和甲烷等温吸附测试.实例分析结果表明:①在柱塞样脉冲衰减测试中,气体在岩样中作一维线性渗流,在构建渗流方程时,可以采用气体压力代替气体拟压力,简化计算难度;②氮气在页岩中的吸附性远弱于甲烷,上下游压差的变化在初始孔隙压力的5％范围之内时,氮气解吸对渗流的影响可以忽略.结论认为,现有的行业标准虽然没有考虑气体吸附的影响,但所得到的页岩渗透率仍然可以满足精度要求.

关键词：页岩、脉冲衰减法、渗透率、达西渗流、孔径、吸附、测试、数学模型

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资助基金：“十三五”国家科技重大专项“大型油气田及煤层气开发”2016ZX05034-002-006、2016ZX05066003-003

在线出版日期：2019-06-28（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：71-78