页岩储层气体扩散机理

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根 中溶解气扩散模型 ,给出了纳米孔 隙中 3种扩散机 理扩散 系数的计算 方法 。分析 了压缩性对气 体平均 自由程
计算 的影响 ,重点讨论了温度 、压力 、孑 L 隙直径 以及气 体压 缩性 等对 纳米孔 隙 中扩散 机理选 择 的影响 。得 出 : 不 同扩散机理 的选择对扩散能力的影响不可 忽略 ,实 际计 算 中必 须根据 K n u d s e n数 ,选取相 应扩散机 理对应 的 扩散 系数 。 关 键 词: 纳米孔隙 ;干酪根 ;K n u d s e n扩散 ;F i c k 扩 散 ;过渡扩散
第3 3卷第 1期
DOI :1 0 . 3 9 6 9 / J . I S S N . 1 0 0 0 — 3 7 5 4 . 2 0 1 4 . 0 1 . 0 3 0
页 岩 储 层 气 体 扩 散 机 理
糜利栋 姜汉桥 李俊键 李 涛
1 0 2 2 4 9 )
( 中国石油大学石油工程教育部重点实验室 ,北京
M I L i d o n g , J I A N G Ha n q i a o , L I J u n j i a n , L I T a o
( MO E K e y L a b o r a t o r y o f P e t r o l e u m E n g i n e e r i n g ,C h i n a U n i v e r s i t y f o P e t r o l e u m, B e i j i n g 1 0 2 2 4 9 ,C h i n a )
2 0 1 4年 2月
大庆石 油地 质与 开发
Pe t r o l e u m Ge o l o g y a n d Oi l ie f l d De v e l o pme nt i n Da q i n g
F e b ..2 0 1 4 Vo L 3 3ห้องสมุดไป่ตู้ No . 1
中图分类号:T E 3 1 2
文献标识码:A
文章编号:1 0 0 0 — 3 7 5 4( 2 0 1 4 )0 1 — 0 1 5 4 — 0 6
M ECHANI S M oF THE GAS DI F F US I ON I N S HALE RES ERVOI RS
i n t h e n a n o . p o r e s .A n d mo r e o v e r - a c c o r d i n g t o t h e d i f f e r e n c e s o f K n u d s e n n u m b e r( ), t h e l a t e r d i f f u s i o n i s d i —
v i de d i n t o t h e f o l l o wi n g t h r e e d i f f u s i o n s:Kn u d s e n。F i c k di f f u s i o n a n d t r a n s i t i o n l a d i f f u s i o n s .Ba s e d o n t he s e c o n d Fi c k S l a w,t h e d i f f u s i o n mo d e l o f t h e d i s s o l v e d g a s i n t h e k e r o g e n i s e s t a b l i s h e d;a n d f u r t he r mo r e t h e c a l c u l a t i ng me a n s o f t he d i f f us i o n c o e f 6 c i e n t s o f t he a f o r e me n t i o n e d t h r e e k i n d s o f t he d i f f u s i o n me c h a ni s ms a r e p r e s e n t e d.T he e f f e c t s o f t h e c o mp r e s s i bi l i t y o f t h e g a s o n t h e c a l c u l a t i o n o f i t s me a n f r e e p a t h a r e a n a l y z e d. And f u r t h e m o r r e t he e f f e c t s o f t h e t e mp e r a t u r e,p r e s s u r e,p o r e di a me t e r ,g a s c o mp r e s s i b i l i t y a n d S O f o r t h o n t h e s e l e c t i o n o f t h e d i f f us i o n me c h a n i s ms a r e ma i n l y f o c us e d.As a r e s u h。t h e i n l f ue n c e s o f t h e c h o i c e o f t he d i f f e r e n t d i f f us i o n me c h a n i s ms o n t he d i f f us i o n c a p a c i t y c a n n o t b e n e g l e c t e d,i n t h e a c t u l a c a l c u l a t i o n,t h e d i f f us i o n c o e ic f i e n t s c o r r e s p o nd i n g t o t h e d i f f us i o n me c h a n i s ms mu s t be t h e s e l e c t e d a c c o r d i n g t o Kn u d s e n n u mb e r s . Ke y wo r ds: Na n o — po r e;k e r o g e n;Kn ud s e n d i f f us i o n;F i c k d i f f u s i o n;e x c e s s i v e d i f f u s i o n
摘要 :根据多孔介 质中气体分子 的扩散形式 ,结合 页岩气储层 多尺度分 布的结构特 点 ,分析 了页 岩储集空 间 中 页岩气的扩散机理 ,包括 :有机干酪根 中溶解气的扩散 和纳米孔 隙 中游 离气 的扩散 。其 中纳米孔 隙中游离气 的 扩散又根据克努森 ( )数的不同分为 K n u d s e n扩散 、F i c k 扩散和过渡扩散 。根 据 F i c k第二 定律 ,建立 了干酪
Ab s t r a c t : Ac c o r d i n g t h e d i f f us i o n f o r ms o f t he g a s mo l e c u l e s i n t he p o r o us me d i a a n d c o mbi n i n g wi t h t h e s t r u c t u r a l c h a r a c t e is r t i c s o f t h e mu l t i . S C a l e d i s t ib r u t i o n i n t he s h a l e g a s r e s e r v o i r s,t h e d i f f us i o n me c h a n i s ms o f t h e s h le a g a s i n t he r e s e r v o i r s pa c e a r e a n a l y z e d,i n c l u d i n g t h e d i f f u s i o n s o f t h e d i s s o l v e d g a s i n t h e o r g a n i c k e r o g e n a n d t h e f r e e g a s
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