中科院力學所在頁巖特徵參數測試研究與應用中獲進展

2020-12-04 機經網

       我國的頁巖氣資源具有較大的勘探和開發潛力。頁巖儲層具有層理髮育各向異性顯著，基質（微納米孔隙）和裂縫兩類氣體儲集空間與流動通道並存，以及相當比例的氣體以吸附態賦存於納米孔隙中等特點，與常規油氣儲層存在明顯不同。這就使得頁巖特徵參數測試分析方法與常規儲層巖石存在較大差異。此外，我國埋深超過3500 m的深層頁巖氣資源佔比約2/3，是下一步頁巖氣勘探開採的重點。

　　中國科學院力學研究所林緬研究團隊針對深層頁巖儲層，建成了寬溫壓範圍的頁巖特徵參數測試平臺，有效支撐我國四川盆地南部頁巖氣井的勘探開發實踐。研究團隊根據深層頁巖儲層及氣體賦存、流動的特點，針對當前頁巖特徵參數測試設備不足的問題，改進設備硬體設計、軟體開發、測試技術與分析方法等，研製了高壓氦孔隙度與顆粒滲透率儀、多功能覆壓超低滲透率分析儀、超高壓氣體吸附儀等設備，形成有針對性且具有特色的頁巖特徵參數測試平臺。該平臺可完成頁巖不同加載條件、不同級別和不同方向的滲透率測試分析，可開展基本覆蓋中深層頁巖儲層溫壓範圍的高壓、超高壓氣體吸附測試。平臺已應用於我國四川盆地長寧、威遠、瀘州和渝西等區塊的31口頁巖氣井的勘探開發實踐，服務於五峰組與龍一11~4頁巖的物性、含氣性精細評價及微觀流動分析，支撐了中石油西南油氣田分公司頁巖氣研究院2019年度長寧和威遠儲量提交、2020年井位部署、水平井箱體設計以及跟蹤評價等生產任務。

　　研究工作獲得中科院戰略性先導科技專項、國家自然科學基金和「十三五」國家科技重大專項的支持，已申請發明專利8項（其中已獲授權4項）、軟體著作權登記7項，相關研究成果發表在SPE Journal，Fuel，Marine ａnd Petroleum Geology和Journal of Petroleum Science ａnd Engineering等期刊上。
 

圖1.頁巖特徵參數測試平臺（局部）

圖2.顆粒滲透率最優化求解方法及非達西特徵

圖3.高壓氣體吸附儀與進口設備的同樣測試結果對比及不同含水飽和度吸附等溫線測試

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