页岩气储层渗吸与盐离子扩散相关关系

摘要

综合考虑孔隙度、渗透率、含水饱和度差、表面张力、润湿角和单位壁面离子附着量等因素对页岩气储层渗吸和离子扩散能力的影响,基于气水两相渗流理论建立了压后闷井期间压裂液向储层渗吸和盐离子向压裂液扩散的数学模型,并进行了模型验证及影响因素分析,结果表明:压裂液向页岩中的渗吸和盐离子向压裂液中的扩散同步,且渗吸能力和离子扩散能力都与时间平方根保持了较好的线性关系。随着孔隙度和表面张力增加,渗吸速率和离子扩散速率同步增加;随着页岩润湿角增加,渗吸速率和离子扩散速率同步减小;随着渗透率和含水饱和度差增加,渗吸速率增加而离子扩散速率减小;随着单位壁面离子附着量增加,离子扩散速率呈线性增加。本文研究结果可为深入认识压裂液返排率及返排液盐度变化的微观机理与控制因素,进而开展返排制度优化及压后评估提供借鉴意义。