页岩气藏渗流机理研究进展与展望

杜殿发，张耀祖，张莉娜，刘 欣，徐梦冉

(1.非常规油气开发教育部重点实验室，山东 青岛 266580；2.中国石油大学(华东) 石油工程学院，山东 青岛 266580；3.中石化华东油气分公司，南京 210019)

1 研究背景

随着美国页岩油气资源的成功勘探开发，全球能源工业进入新时期，非常规油气的勘探开发或成为当下石油产业的热门。截止至2019年底，我国勘探到的页岩气储量已达到28万亿m3[1]，占全球天然气能源的20%，因此开展页岩气开发对我国缓解能源压力以及保证经济稳定发展有着举重若轻的作用。但由于我国页岩气地层情况相对复杂，页岩气大都储存于陆相页岩中，其脆性矿物含量和TOC较北美地区低，同时，页岩气埋深大都分布在3 000 m左右，因此我国的页岩气藏开发之路异常艰难。

页岩气是孔隙度低、渗透率小并且存在吸附和解吸现象的非常规气藏，其孔渗空间大都为多尺度性的微纳米孔隙。页岩气藏中气-水两相的渗流受分子尺度、微观及宏观尺度等因素影响，页岩孔渗空间的复杂性以及多尺度性加大了页岩气藏开发的难度。同时，在页岩气生产时，需要注入大量压裂液以改善储层流动性[2-5]，而压裂液的进入对页岩气渗流规律的影响尚不清楚，所以研究页岩气藏中气-水两相的多尺度渗流规律对于提高页岩气产量显得尤为重要。

目前，页岩气渗流研究方面的主要问题有:①在微观机理研究方面，由于测试仪器精度较低，精度无法达到微纳米级别要求；现有微观尺度上的研究中对于页岩气水两相运移规律的模拟较少，无法准确描述各类影响因素，同时已有的分子动力学法、直接蒙特卡洛法等无法准确描述页岩气藏中气-水两相流动规律；……