页岩黏土孔隙含水饱和度分布及其对甲烷吸附的影响

【摘要】：考虑储层原始含水特征,甲烷在页岩的吸附特征属于气液固三相复杂作用结果,水分在很大程度上影响页岩吸附能力,将成为制约页岩气资源量评估可靠性的主要原因之一.鉴于页岩水分主要分布于黏土等无机矿物孔隙内部,分析了甲烷-水膜-页岩黏土三相作用特征,结果表明:甲烷在干燥黏土表面吸附满足气固界面Langmuir吸附特征,在黏土水膜表面吸附满足气液界面Gibbs吸附特征,在气液固三相作用下满足"气固"与"气液"界面混合吸附特征;同时研究还发现:不同尺度孔隙内含水饱和度分布特征存在差异,部分小孔隙可以被水分充满,而大孔隙仅吸附一定厚度水膜.因此,水分对甲烷吸附能力的影响主要表现为两个方面:小孔隙被水分阻塞而失去吸附能力;大孔隙表面水膜改变甲烷吸附特征(气固界面吸附转变为气液界面吸附),以黏土样品为例,两者综合效应可以致使甲烷吸附能力降低约90%.从微观角度揭示了水分对页岩吸附能力的影响机理,将为建立合理评价页岩吸附气含量的方法奠定理论基础. 【作者单位】： 中国石油大学(北京)石油工程教育部重点实验室;延长石油集团有限责任公司;陆梁油田作业区;
【关键词】： 页岩黏土 气液固三相 甲烷吸附 水膜 含水饱和度分布
【基金】：国家重大自然基金(51490654) 国家科技重大专项(2016ZX05039,2016ZX05042)资助项目
【分类号】：TE31
【正文快照】： (延长石油集团有限责任公司,西安710075)**(陆梁油田作业区,新疆,克拉玛依834000)2015–12–23收稿,2016–04–28录用,2016–04–29网络版发表.2)李靖,在读博士研究生,主要研究方向:非常规油气田开发.E-mail:lijingsuc@163.com3)李相方,教授,博士生导师,主要研究方向:油气田开

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