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摘要
页岩孔隙类型多样,微纳米尺度孔隙发育,借助分段压裂水平井技术能够实商业化开采。原油分子与孔隙壁面作用较甲烷分子更加复杂,目前页岩油在无机和有机纳米孔中的运移机制尚不清楚。准确模拟页岩油微观运移机制和多重孔隙介质间耦合流动对页岩油藏产能评价和生产预测具有重要意义。结合润湿特性,考虑液体吸附、速度滑移及物性变化等机制,引入复杂结构参数(迂曲度、孔隙度和有机孔含量),建立了微纳米多孔介质液体表观渗透率模型,研究了不同运移机制对微纳米多孔介质表观渗透率影响。在此基础上,建立了基质-天然裂缝-人工裂缝耦合的页岩油藏分段压裂水平井数学模型,利用有限元方法求解,进行产能影响因素分析。结果表明,孔隙半径小于10 nm时,微纳米孔隙速度滑移影响明显,而孔隙半径大于100 nm时,微观运移机制作用可以忽略;有机孔隙含量越小、裂缝条数越多则分段压裂水平井产能越大;最优的缝网模式为缝网无间距且不重叠。本研究的重点是丰富微纳米孔隙内油气运移理论,为页岩油藏开发模拟研究提供理论方法。
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