纳微米多孔介质中气、液渗流规律实验研究

摘要

中国目前油气资源供需存在一种严重不平衡的状况，国民对油气资源的消费量远远超过了中国油气资源的实际产量，2017年中国原油的总产量为1.92亿吨，原油表观消费量6.1亿吨，2017年中国天然气消费总量为2373亿立方米，同比增长了15.3％，从而导致了2017年中国天然气的对外依存度高达39％。常规油气资源已不能满足中国的国民内需，发展非常规低渗透油气资源有助于一定程度上缓解这一矛盾。页岩气、致密油气是非常规油气的重要组成部分，研究其渗流规律，对缓解中国油气需求具有重要的意义。中国页岩气的技术可采总资源量为31.55万亿立方米，占世界可采总量的17％。中国致密油藏地质资源量为146.6亿吨，可采资源量为14.55亿吨;致密气地质资源量22.88万亿立方米，可采资源量11.26万亿立方米，占到了中国天然气总产量的三分之一，展现出很大的资源开发潜力。　　本文主要研究纳微米多孔介质中气、液渗流规律，主要通过实验的方法。首先，从纳米尺度下分析页岩储层中气体渗流时由于地层水的存在表现为实际生产中页岩气开发存在启动压力，并对这一现象做了理论分析，同时得到了一种计算孔喉系统喉道数的方法;然后，接着分析了微米尺度下致密砂岩储层在地层应力影响下，致密砂岩储层渗透率随围压和内压影响的变化规律，并引入有效应力系数综合分析了有效应力对实际致密砂岩开发过程中地层渗透率变化的影响，得到渗透率随有效应力的增大而减小;最后，从微米尺度下分析了一种考虑裂缝未完全发育的低渗透碳酸盐岩储层的渗流规律，引入了裂缝密度的概念，将含有裂缝、一些未完全发育的裂缝和没有裂缝发育的低渗透碳酸盐岩储层，统一看作是一种单一介质的渗流模型研究了其渗流规律，并通过试验分析了其含水率变化特征和产量递减规律。　　在实际的微纳米多孔介质储层开发中，气体渗流存在启动压力现象是由于纳米级的孔喉结构中有小水滴的存在给气体渗流过程带来了一个附加阻力，从而阻碍了气体的流动;微纳米多孔介质中孔隙结构一般会存在较强的应力敏感性，会给实际储层造成一定的损害，且裂缝的存在会造成微纳米多孔介质储层产量递减更快。

目录

声明

摘要

第一章绪论

1．1研究目的和意义

1．2页岩油气的分布情况和研究进展

1．2．1页岩油气的资源分布情况

1．2．2页岩油气的研究进展

1．3致密油气的分布情况和研究现状

1．3．1致密油气文献调研

1．3．2国外分布情况和研究现状

1．3．3国内分布情况和研究现状

1．4低渗透储层渗流模型研究现状

1．5本文研究内容

第二章页岩储层纳米尺度下流动规律分析

2．1气体在纳米尺度下页岩储层流动状况

2．1．1滑脱效应分析

2．1．2启动压力分析

2．2氮气吸附法对页岩储层孔径分布的分析

2．3干燥页岩岩心渗流规律分析

2．4水存在条件下页岩渗流规律分析

2．5本章小结

第三章致密储层应力影响下的渗流规律分析

3．1致密储层微尺度孔径分布测试方法

3．2致密储层微尺度孔径分布分析实验

3．2．1恒速压汞法对致密储层孔径分布的分析

3．2．2核磁共振法对致密储层孔径分布的分析

3．3致密储层单相压敏对渗流的影响

3．3．1渗透率与围压的关系

3．3．2内压变化下渗透率变化特征分析

3．4致密油藏围压内压统一影响下的渗流规律分析

3．4．1有效应力的讨论

3．4．2有效应力影晌的渗透率变化特征

3．4．3内压渗透率变异系数和围压渗透率变异系数的关系

3．5致密油藏两相压敏对渗流的影响

3．6本章小结

第四章低渗透碳酸盐岩储层渗流规律分析

4．1碳酸盐岩渗流模型的划分

4．1．1单一介质模型

4．1．2双重介质模型

4．1．3三重介质渗流模型

4．2低渗碳酸盐岩含裂缝基质的渗流模型

4．3含裂缝基质碳酸盐岩中水驱油特征

4．3．1水驱采收率特征

4．3．2含水率变化及产量递减特征

4．4本章小结

第五章总结与展望

5．1总结

5．2展望

参考文献

致谢

在读期间发表的学术论文及研究成果