页岩热导率的影响因素分析及数值模拟

来源 :西南石油大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:qishi008
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尽管我国在页岩的储层勘探开发过程中逐渐总结形成了一套较为成熟的研究方法,可是对于深埋地下的储层,我们的研究手段依然很有限。目前我们只能通过一些地球物理参数来间接地判断储层信息,因此为了使储层描述更加精确,就要不断丰富储层的物理参数。但是页岩的热学参数,尤其是热导率作为与储层孔、渗、饱等物理参数密切相关的物理参数却被忽略了。页岩的热学参数不仅仅与油气的勘探开发密切相关,并且还控制着油气的成藏演化过程,因而热物理参数的研究也有利于油气的成藏解释。热导率作为岩石的热学参数中最重要的一个,它的大小不仅与组成自身的矿物组分有关,并且与岩石所处的环境温度、压力等外界条件息息相关,同时岩石内部的含流体性也会对热导率的大小产生影响。因此我们从热导率入手,以川东南地区龙马溪组油页岩为研究对象,测量了 52块岩样的热导率,并且分别以影响热导率的各个因素为自变量,分析它们与热导率之间的关系。通过研究发现除了硅质含量,热导率同其他矿物组分以及孔隙度和温度之间都存在着良好的线性关系,并且通过拟合度的比对以及多因素分析法找到了影响热导率最重要的因素——温度。同时进一步的研究发现温度对热导率的影响具有双重性,即对常温下热导率较小的材料,升温会使其热导率升高;而对于热导率较大的材料,升温反而会使其热导率降低。在研究了页岩矿物组分、孔隙度、温度等七个因素与热导率相互关系的基础上,我们利用多元线性拟合得到适用于不同温度下的热导率计算公式。为了研究原状地层条件下热导率的变化情况,我们利用有限元的方法模拟了实际岩样,并通过对比验证了模型的可靠性,为下一步探讨热导率的热力耦合进而模拟原状地层打下了基础。
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