基于多物理耦合的页岩气解吸附、渗流机理与数值模拟

冯雪磊 [1],
[1] 中科院地质与地球物理研究所
Publié en 2017

非常规能源页岩气的开采得益于深部储层大规模水力压裂,页岩气在储层基质孔隙、天然裂缝和人工裂缝等通道的流动性影响页岩气的产气速率。建立多空介质流动、固体力学以及传热多场耦合的二维多尺度数值模型,分析页岩气解吸附、扩散、渗流过程中储层内基质与裂缝中渗透率和孔隙率的动态变化,对于页岩气藏的产气速率有指导意义。研究结果表明:储层压裂阶段,大规模网状裂缝导致裂缝内部孔隙率和渗透率升高,页岩气解吸附导致有效应力升高基质收缩,基质空隙率和渗透率上升,页岩气产气速率较高。页岩气从孔隙到裂缝的流动过程导致储层内部的孔隙压力降低,储层内的压力下降,在上覆岩层的压力作用下孔隙缩小裂缝变窄,长时间的开采导致储层孔隙率和渗透率下降,页岩气产气速率下降。

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