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摘要
页岩气的扩散和渗流是页岩气富集过程中非常重要的地质作用，在地层条件下页岩气以扩散和渗流形式在微—纳米孔隙网络中进行传输。本文以四川盆地焦石坝地区龙马溪组页岩气藏为研究对象，基于克努森数与气体吸附机理，明确了页岩气扩散和渗流的主要类型；进一步结合气体微观分子动力学模拟，明确了剖面上不同页岩气扩散和渗流类型的临界条件；基于达西公式与菲克公式基本物理定义，建立了扩散系数与渗透率的关系，结合焦石坝地区龙马溪组页岩不同孔径下孔隙体积权重，查明了页岩全孔径视测渗透率的分布特征。研究表明，页岩气在地下主要存在三种扩散与两种渗流形式，包括吸附气表面扩散、克努森扩散、菲克扩散、滑脱渗流和达西渗流，现今焦石坝地区5种扩散和渗流类型临界孔径依次为1.2 nm、1.6 nm、25.0 nm、225.0 nm,不同扩散和渗流形式对应的孔隙体积占比依次为15.3%、5.6%、60.7%、6.4%、12.0%;宏孔主要提供了气体渗流空间、微孔与中孔主要提供了气体扩散空间，渗流传输能力约为扩散传输能力的106倍。
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单位中国石油大学（北京）; 油气资源与探测国家重点实验室
