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