考虑应力敏感的页岩储层纳米孔隙渗透率计算模型

摘要

页岩储层纳米孔隙中气体传输模型是页岩气开发的研究重点之一.现有的页岩气表观渗透率计算模型通常假设页岩气为理想状态,而未考虑真实气体密度和应力敏感的影响,且应力敏感模型大多通过实验数据拟合的经验公式进行计算,适用范围有限.为了建立更加准确的页岩气表观渗透率模型,着重考虑了应力敏感影响下孔隙压力与半径的相互影响以及页岩基质中气体的滑移流动和过渡扩散,并通过修正的Soave-Redlich-Kwong(SRK)状态方程,计算出页岩气的密度.研究认为:随着页岩气开采的进行,有效应力增大,纳米孔隙半径随孔隙压力的降低而减小;页岩纳米孔隙渗透率随着孔隙压力的降低而减小,且孔隙半径越大,渗透率下降的幅度越大;页岩储层本身性质对纳米孔的半径有影响,在相同孔隙半径条件下,弹性模量越小,纳米孔半径受有效应力影响越大,即孔径缩小的幅度越大,页岩气开采难度越大.模型计算结果与实验数据进行对比表明,新计算模型可靠.