页岩油(气)微尺度流动中的若干问题.pdf

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1、矿物岩石地球化学通报·非常规油气资源·BulletinofMineralogy,PetrologyandGeochemistryVo1.34No.1,Jan.,2015页岩油(气)微尺度流动中的若干问题林缅,江文滨,李勇,易智星,张召彬,1.中国科学院力学研究所,北京1001902.中国科学院地质与地球物理研究所,北京100029摘要:本文调研了国内外近些年在页岩油(气)微尺度流动方面的研究成果。从分子动力学方法(MD)、格子玻尔兹曼方法(LBM)、孔隙网络模型(PNM)3种计算模型的角度展开分析,同时结合作者的前期工作,分析了影响页岩油(气)流动

2、输运的关键因素,指出3种方法的局限性及存在的问题,认为PNM方法可作为微尺度流动研究的基础模型,并将3种方法之间的联系有机地体现在研究路线框图中,为页岩油(气)微尺度流动的研究指明了方向。关键词:页岩油(气);分子动力学方法;格子玻尔兹曼方法;孔隙网络模型;升尺度中图分类号:P618.12文章编号:1007—2802(2015)01—0018—11doi:10.3969/j.issn.1007—2802.2015.01.002SeveralQuestionsintheMicro-ScaleFlowofShale0il/GasLINMian,JIAN

3、GWen—bin,LIYong,YIZhi—xing,ZHANGZhao—bin'1.InstituteofMechanics,ChineseAcademyofSciences,Beng100190,China;2.InstituteofGeologyandGeophysics,ChineseAcademyofSciences,Beijing100029,ChinaAbstract:Therecentresearchesonthemicro-scaleflowofshaleoil(gas)worldwideweresummarizedandrevi

4、ewedinthispaper.Onthebasisofthreemodels,themoleculardynamicsmodel(MD),thelatticeBohzmannmethod(LBM)andtheporenetworkmodel(PNM),thekeyfactorsoftheoilandgastransport,thelimitationofthethreemodelsandtheex—istingproblemswerediscussed.Finally,wesuggestedthatthePNMshouldbeusedasthep

5、rimarymodelforthemicro·scaleflowstudying.Thisworkpointedouttheresearchdirectionfortheshaleoil(gas)micro-scaleflow.Keywords:shaleoil(gas);moleculardynamics(MD);latticeBohzmannmethod(LBM);porenetworkmodel(PNM);upscaling根据油气资源类型特征三角图可以清楚地认有本质的不同。实际上,非常规储集层与常规储集识到,非常规油气资源总量远大于常规油气

6、,大约层的一个最重要的区别在于其孔喉大小。常规储占资源总量的80%(邹才能等,2012)。因此评价非集层孔径一般为微米到毫米量级,而非常规储集层常规油气的储量和可开采性至关重要。邹才能等特别是页岩的孔径在百纳米以下。因此本文以页(2012)在论述非常规油气概念、特征、潜力及技术岩油(气)为例展开分析讨论。一文中就明确指出,非常规油气有2个关键标志和页岩气储集层孔径为5~200nm,页岩油储集2个关键参数。2个关键标志为:①油气大面积连续层孔径为30~400Hm(姜在兴,2003;Louckseta1.,分布,圈闭界限不明显;②无自然工业稳定产量,达

7、2009;贾承造等,2012)。与常规储集层相比,构造一西渗流不明显。2个关键参数为:①孔隙度小于沉积-成岩“三位一体”式的综合作用使得页岩储集10%;②孑L喉直径小于1m或渗透率小于l×10层的非均质性强,储集层内矿物种类和有机质类型txm。也就是,低渗超低渗是非常规油气的主要特繁多,孔隙结构更为复杂,造成了油(气)吸(解)附征,伴生而来的储量和可开采性评价都与常规油气特性、表面润湿性、饱和度分布和相态分布等均难收稿日期:2014-06—30收到,2014.08.12改回基金项目:国家重点基础研究计划(2014CB239004);中国科学院战略性

8、先导科技专项(B类)(XDB10020302);国家科技重大专项(2011ZX05008—004—43);中国地质调查局地

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