非常規(guī)油氣藏（如頁(yè)巖氣、煤層氣和致密砂巖油氣等）的滲透率很低,采用常規(guī)方法不易進(jìn)行測(cè)試和評(píng)價(jià)。因此,提出了一種改進(jìn)的壓力衰竭法,用來(lái)測(cè)試致密巖樣的滲透率和孔隙度,其原理是采用一較小體積的氣源容器,在巖樣一端施加一個(gè)較高的壓力,測(cè)試系統(tǒng)壓力的衰竭過程,通過不同壓力和時(shí)間內(nèi)的衰減壓差,計(jì)算巖心的滲透率和孔隙度。對(duì)測(cè)試原理進(jìn)行了分析,并給出孔隙度和滲透率計(jì)算模型,同時(shí)測(cè)試分析典型致密頁(yè)巖巖樣的壓力衰竭規(guī)律,研究不同因素（氣體組分、溫度、圍壓和驅(qū)替壓力）對(duì)壓力衰減規(guī)律和滲透率的影響。對(duì)一頁(yè)巖巖樣根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果計(jì)算了不同測(cè)試條件下的滲透率值,計(jì)算結(jié)果表明,隨著溫度及圍壓的升高,滲透率均降低,表明溫度和圍壓對(duì)滲透率測(cè)量結(jié)果有重要的影響。滲透率實(shí)驗(yàn)測(cè)量結(jié)果與現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試結(jié)果對(duì)比,兩者數(shù)量級(jí)保持一致,表明實(shí)驗(yàn)方法可靠。 

【文章來(lái)源】：油氣藏評(píng)價(jià)與開發(fā). 2020,10(01)CSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：7 頁(yè)

【部分圖文】：

壓力衰竭法實(shí)驗(yàn)裝置

40℃條件下，CH4在不同巖樣中壓力衰竭曲線如圖2所示。CH4在煤樣巖心中的壓力衰減速率最快，而在頁(yè)巖的壓力衰減最慢。所測(cè)試的煤巖微裂縫和孔隙發(fā)育較好，與致密砂巖和頁(yè)巖相比，滲透率較大。而頁(yè)巖較為致密，孔隙度和滲透率都很低，所以氣體的滲流和壓力衰減很慢[16]。顯而易見，壓力衰竭曲線可以有效地體現(xiàn)巖樣的滲透率，即K煤>K致密砂巖>K頁(yè)巖。BRACE等在1968年首次提出TPD測(cè)試方法[17]。相對(duì)于穩(wěn)態(tài)測(cè)試方法而言，TPD法的主要優(yōu)點(diǎn)為縮短了測(cè)試時(shí)間。實(shí)驗(yàn)過程中需要記錄巖樣兩端壓力隨時(shí)間變化規(guī)律，而文中改進(jìn)的壓力衰減法測(cè)試頁(yè)巖滲透率只需要記錄測(cè)試氣體滲流過程中的入口端壓力衰減規(guī)律，不需要測(cè)量巖心任意截面上的氣體流量，也不需要測(cè)量出口端壓力變化規(guī)律。因此，在實(shí)驗(yàn)過程中減少了需要測(cè)量的變化量，從而減小了因測(cè)量誤差等人為因素對(duì)測(cè)試結(jié)果的影響，保證測(cè)量結(jié)果更加準(zhǔn)確。選取某一合適的測(cè)試壓力作為開始時(shí)間，即t0=0，取一定的時(shí)間間隔（研究的頁(yè)巖巖樣，選取1 s作為時(shí)間間隔）記錄入口端壓力變化規(guī)律，測(cè)試原理圖如圖3所示。巖樣滲透率可通過公式（7）和公式（8）計(jì)算得到。

式中：Kg為氣測(cè)滲透率，10-3μm2;P(t)為不同時(shí)刻入口壓力，MPa;Pi為入口端初始?jí)毫�，MPa；μ為氣體黏度，m Pa·s;z為氣體壓縮因子，MPa-1;L為巖心長(zhǎng)度，cm;Vu為巖心入口端體積，cm3;A為巖心橫截面積，cm2；α為半對(duì)數(shù)坐標(biāo)中P(t)/Pi與時(shí)間t的對(duì)應(yīng)斜率，如圖4所示。圖4 無(wú)因次壓力隨時(shí)間變化曲線

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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