温度对页岩渗流特性的影响研究

来源 :重庆大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ktzgy
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
页岩渗透率是影响页岩气抽采效率的关键参数之一。页岩储层较厚,储层上下两端埋深差别很大导致温度差异显著。同时,页岩中粘土矿物与有机质的热膨胀系数差异很大。温度变化时,差异性的膨胀体积使页岩内部结构改变,气体的渗流速度会随之改变,最终导致页岩渗透率的改变。所以研究温度对页岩渗流特性的影响,对高效抽采页岩气具有重要意义。本文基于不同温度条件下甲烷内摩擦力变化、页岩骨架应变、基质收缩效应以及它们对甲烷渗流速度的作用,分析了第三类热应力对页岩渗透率的影响,并利用热弹性力学求解第三类热应力作用下的位移确定解,得到相应的修正渗透率并通过实验对研究结果进行验证。主要研究成果如下:1、揭示了温度对页岩中甲烷渗流速度的影响规律:一方面,温度升高,甲烷内摩擦力的减速作用加大,同时,热应力压缩页岩骨架、基质热膨胀使基质间裂隙宽度变小,降低了甲烷渗流速度。另一方面,温度升高,甲烷解吸量增加,单位时间内甲烷的流动量增加,同时,基质解吸后产生收缩效应,通道呈变大的趋势,提高了甲烷渗流速度。2、开展了页岩等温渗流实验,结果表明:页岩中甲烷的渗流速度随温度升高而减小,即温度对甲烷、页岩固体的作用大于温度对吸附解吸的作用。然而渗透率与气体性质无关,故温度影响甲烷渗透率的主要因素为热膨胀、热应力对页岩骨架的作用,所以甲烷的渗透率随温度升高而减小。3、温度升高,页岩中主要成分粘土矿物和有机质差异性热膨胀,改变了页岩孔隙结构,产生第三类热应力σT,第三类热应力增大,渗透率降低,符合有效应力原理,其计算模型如下4、利用热流固耦合应力场平衡微分方程求解第三类热应变位移确定解,得到了页岩渗透率的修正系数Ψ。修正渗透率与实验所得渗透率相吻合,且渗透率越低,修正渗透率准确度越高。
其他文献
十八大提出公平正义是中国特色社会主义的内在要求,倡导平等、公正的社会主义核心价值观,体现了党对社会公平正义问题的认识不断深化和重视,而随着社会主义和谐社会的不断稳步推
数字技术的广泛应用与网络、手机等媒体的迅速发展,改变了传统媒体的信息传播方式,媒介融合成为现今媒介生态的主要鲜明特征,全球范围内新闻业界与学界都在应时而动。教育为新闻
背景与目的:本小组在前期研究中,已发现绝大部分精浆游离mRNA(cell-freeseminalmRNA,cfs-mRNA)存在于精浆小体中,从而保护不被精浆RNA酶降解。由于精浆小体直径大部分在0.10μm以
近年来,随着计算机技术和工业信息化的飞速发展,工业软件也迎来了重大的发展机遇,越来越多的工业软件在企业中开始扮演着重要角色。软件维护作为软件生命周期中的重要一环,是维持
垃圾分类收集作为城市生活垃圾减量化、无害化和资源化的重要手段,其作用越来越受到重视,国内越来越多的城市迫不及待的开始实施垃圾分类收集,却鲜少有城市垃圾分类实施效果明显
页岩气作为一种新的能源,受到国家的高度重视,在十二五期间专门出台了鼓励页岩气开发的若干政策,启动了一系列关键性技术攻关项目,页岩气的开发与利用正在稳步推进。论文以四川盆
在中国机构LP匮乏的背景下,各类资金如何能够参与到私募股权投资中备受重视。何为合格投资主体是对私募股权投资领域进行法律研究的首要问题。沿着投资主体问题进一步分析,在我
从全球范围来看,家族企业的发展得到社会广泛关注。越来越多的研究认为家族企业存在巨大的生命力。目前,不仅大多数发展中国家,家族企业在社会经济中占据了重要地位,在一些发达国
自改革开放以来我国城市规模日益扩大,传统的城市土地使用制度以“无偿、无期限和无流动”为特征,土地利用效率低下,而地方政府在“土地财政”思维下又将大量农村土地违规投放土
随着房地产业的快速发展和消费者购房意识的转变,全装修住宅的市场占有率逐年上升,越来越多的房地产企业将全装修住宅作为主要开发业态之一。由于住宅建造技术的发展和劳动力成