[发明专利]一种考虑页岩基质差异的多场耦合渗透率计算方法

摘要

本发明涉及页岩渗透率的计算方法。一种考虑页岩基质差异的多场耦合渗透率计算方法，其特征在于所述的渗透率为，本发明在现有技术方案的基础上，进一步考虑了吸附气和自由气的相互作用对页岩渗透率的影响，并考虑水膜厚度对页岩渗透的影响。将吸附气和自由气的相互作用的影响，水膜厚度的影响与粘性流、扩散、吸附层气厚度、基质收缩、应力敏感的影响全部耦合到页岩渗透率计算模型中。可以更全面的表征页岩多种特性对渗透率的影响。基于页岩有机质和无机质各自特征分别建立有机质和无机质渗透率计算模型。可以有效避免基质差异所引起的计算误差。

主权项

1.一种考虑页岩基质差异的多场耦合渗透率计算方法，其特征在于所述的渗透率 (60)其中：（46） (48)式（48）中 (45) (50) (56) (57)式中，k_eff 为考虑多场耦合的页岩气渗透率，m²；a为有机质含量，无因次；为有机质有效孔隙度，无因次；为有机质有效孔径，m；Ds为表面扩散系数，m²/s^‑1；μ_g为气体粘度，Pa·s； p_L为兰格缪尔压力，Pa。P_or为有机质压力，Pa；π取3.14； r_A为气体分子半径，m；k_B为Boltzmann常数，1.3805×10^‑23J/K；T为绝对温度，K；M为气体摩尔质量，kg/mol；R为气体常数，8314Pa·m³·K^‑1·kmol^‑1；为有机质中有效加权系数，无因次；为有机质初始孔隙度，无因次；D_or‑mi为初始有机质孔径，m；为无机质中有效加权系数，无因次；P_in为有机质压力，Pa；ρ_s为岩石密度，kg/m³； E为杨氏模量，Pa；S为比表面积，无因次；V₀为气体摩尔体积，m³/mol；pi为初始地层压力，Pa； c_mi为基质压缩系数，Pa^‑1；D_{or‑st‑shr}为应力敏感和基质收缩影响的有机质孔隙度，无因次；D_{or‑st‑shr}为应力敏感和基质收缩影响的有机质孔径，无因次； 为有机质有效克努森数，无因次； Km、n和m分拟合系数，分别为7、4和16； 为初始无机质孔径，m；为初始无机质孔隙度，无因次；S_w为无机质含水饱和度，无因次。