[发明专利]一种基于孔隙结构特征的页岩表观渗透率预测方法

权利要求书

1.一种基于孔隙结构特征的页岩表观渗透率预测方法，其特征在于：该步骤如下：

(1)建立微孔道表观渗透率模型如下：

式中：K_app，d为多孔介质内具有孔隙直径的微孔道表观渗透率，m²；

d为孔道直径，m；

μ为气体粘度，Pa·s；

M为气体摩尔质量，kg/mol；

τ为迂曲度，量纲1；

z为真实气体压缩因子，量纲1；

ρ为气体密度，Kg/m³；

R为通用气体常数，8.314J/(mol·K)；

T为气体温度，℃；

M为气体摩尔质量，kg/mol；

θ为过渡流中存在滑脱现象的分子数占总分子数的比例系数，量纲1；

δ_κ为滑脱修正系数，量纲1；

p为气体压力，Pa；

Kn为克努森数，量纲1；

κ为切向动量适应系数，量纲1；

Kn_0.5、n为拟合常数，Kn_0.5＝4.5，n＝5；

k_b为玻尔兹曼常数，1.38×10^-23J·K^-1；

σ为气体分子平均碰撞直径，m。

(2)建立多孔介质表观渗透率模型如下：

式中：K_app为多孔介质表观渗透率，m²；

f(d_i)为多孔介质内微孔道表观渗透率分配系数，量纲1；

K_app，di为具有特定孔隙直径d_i的微孔道表观渗透率，m²；

式中：为多孔介质孔隙度，％；

N_i为具有相同孔隙直径d_i的微孔道的数量，整数；

为具孔隙直径d_i的微孔道体积，cm³；

表示多孔介质总孔体积，cm³。

2.根据权利要求1所述基于孔隙结构特征的页岩表观渗透率预测方法，其特征在于：还包括在有效应力影响下的多孔介质表观渗透率模型为

式中：K_app，eff为考虑有效应力条件下的多孔介质表观渗透率，m²；

σ_eff＝p_c-αp，σ_eff为有效应力，MPa；

p_c为上覆地层压力，MPa；

α为Biot系数，量纲1；

p₁为多孔介质孔隙闭合时所承受的有效应力，MPa；

β为与孔道表面粗糙度有关的常数，小数。

3.根据权利要求2所述基于孔隙结构特征的页岩表观渗透率预测方法，其特征在于：还包括在有效应力及基质收缩影响的多孔介质表观渗透率模型为

式中：ω_s为页岩有机质收缩效应渗透率修正系数，量纲1；

为考虑有效应力及基质收缩影响的多孔介质表观渗透率；

式中：p_int为初始孔隙压力，MPa；

ε_L为Langmuir应变，量纲1；

p_L为Langmuir压力，MPa。