页岩气的产气机理

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1、页岩气产出机理当页岩层压力降到一定程度时，页岩中被吸附的气体开始从裂隙表面分离下来，成为页岩气的解析。由于节理中的压力降低，解析出的气体和游离态、溶解态天然气混合通过基质孔隙和裂隙扩散进入裂隙网络中，再经裂缝网络等输导系统流向井筒。页岩气的产出可以分为三个阶段。第一阶段：随着井筒附近中压力微幅度的降低，首先产水，井筒附近只有单相流动。第二阶段：当储层压力继续降低时，开始有一部分甲烷从页岩孔隙和裂隙中解析出来，并和游离态的天然气混合，开始形成气泡，阻碍着水的流动，水的相对渗透率下降，但气体不能流动，无论在基质还是在节理中，气泡都是孤立的，并不相互连接为非饱和单相流。第

2、三阶段：当储层压力进一步降低时，有更多的气体解析出来，水中含气达到饱和，气泡相互连接成线状，气的相对渗透率大于增大，随着压力下降，饱和度降低，气产量不断上升，呈现两相流状态。图1－5页岩气生产曲线示意图）上述三个阶段是连续的过程，随时间的推进，从井孔向周围的地层逐渐蔓延。这是一个循序渐进的过程，脱水降压时间较短，波及的范围较大，吸附气的解析范围越来越大。从美国主要的五个页岩气系统的产水量和产气量分析得出，页岩气产量常呈现出来负的下降曲线(图1－5)。开始水产量较高，随着排水采气作业的持续进行，水产量逐渐降低，而单井产气量逐渐上升，一般在开采的两年后达到高峰，此后缓慢

3、降低。与常规天然气的单井生产相比，页岩气单井日产量较小（一般小于1000m3/D）,但是，日产量稳定（产量下降较慢）、生产周期较长。页岩储气层和常规砂岩储气对比表对比项目页岩储层砂岩储层岩石成分矿物质、有机质矿物质储气方式吸附、岩性圈闭圈闭储气能力（相对）较高较低孔隙度一般小于10％一般大于5％孔隙大小多为中微孔大小不孔隙结构双重孔隙结构单孔隙或多孔隙结构裂隙发育裂隙系统发育或不发育渗透性0.001～2毫达西高低不等毛管压力具有较高的束缚水饱和水可以为油气动力或阻力比表面积（相对）较大低储量估算孔隙体积法不实用可以用孔隙体积法开采范围较大面积圈闭以内井距（相对）小大

4、断裂断裂可以增加裂隙形成断裂可以起圈闭储层中的水一般阻碍气的产出，一般先排水推进气的产出，不需要先排水气水作用机理活塞式，可以为置换式置换式开采深度较浅不等产气量（相对）低高储层压力差别较大，400～4000psi产气的动力生产曲线负下降曲线，产气量先上升，很快达到高峰后缓慢下降水年产量产量年水气下降曲线压裂一般需要压裂，需要人工造隙，处理压力相对较高低渗透储层才需要压裂，容易产生新的裂缝，处理压力相对较低