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一种新颖的致密砂岩束缚水赋存模型
Fuel ( IF 6.7 ) Pub Date : 2023-10-09 , DOI: 10.1016/j.fuel.2023.130030
Zezhang Song , Mingyang Lv , Libin Zhao , Changqi Liu , Yuanyuan He , Yueqiao Zhang , M.A. Lobusev

了解束缚水的赋存状态和微观分布,以及束缚水饱和度的控制因素及其对纳米级孔隙网络内天然气流动的影响,对于储层评价、产能预测和生产具有重要意义。然而,孔隙结构的复杂性给定量表征这些方面带来了挑战,目前还没有有效的方法来实现这一表征。本研究以塔里木盆地库车坳陷巴什基奇克致密砂岩为例;通过综合物理性能测试、X射线衍射、铸件薄片显微观察以及SEM、HPMI、NMR和NMR监督充气实验,提出了一种新颖的结合水发生模型来描述纳米级孔隙空间中结合水的微观分布。此外,深入研究了束缚水对气体流动行为的影响,并探讨了束缚水饱和度与储层宏观和微观参数之间的复杂关系。此外,基于灰色关联分析,筛选出束缚水饱和度的关键控制因素。

致密砂岩孔隙空间中的束缚水由两部分组成:小孔隙内的毛细管束缚水(< r cutoff)和大孔隙(受孔喉<  r cutoff)限制的大孔隙、大孔隙内的分层水膜(> r cutoff )截止)。大孔隙内水膜不均匀、不等厚、含量低。气体充注储层过程中,随着充注力的增加,水膜厚度逐渐减小, 最小厚度为0.10~3.72 nm。水膜占总结合水含量的1.75%~22.96%,平均为7.28%。与之前的研究相比, 我们发现水膜对气体充注的最小孔喉半径的影响可以忽略不计,仅增加了0.7 nm。然而,它显着改变了物理特性,透气性从46.11%降低到97.84%,平均降低78.37%。此外,水膜有效地消除了滑移效应,导致达西流和扩散流普遍存在,成为气体渗漏的主要机制。在低压下,扩散流占主导地位,而达西流在高压下占主导地位。I/S混合层和伊利石对结合水饱和度影响最显着。





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更新日期:2023-10-09
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