页岩油微尺度流动表征及模拟研究进展

苏玉亮，王 瀚，詹世远, 2，王文东，徐纪龙

1)中国石油大学(华东)石油工程学院， 山东青岛 266580；2)成都理工大学能源学院，四川成都 610059

随着水平井和多级压裂技术的发展，页岩油效益开采成为一种非常重要的非常规石油资源[1]．美国作为世界页岩油产量最高的国家，2019年页岩油产量增加到28.3亿桶(标准桶，standard tank barrel, STB)，占全球总石油资源产量的63%[2]．2020年中国石油进口依存度高达74%，远超过50%的安全警戒线，能源安全供应风险亟需高度关注，加快页岩油勘探开发是保障国家石油能源安全的途径之一[3]．

北美页岩油资源有效开采率先取得了重大突破，引发了世界范围内的能源革命[1]．北美页岩油产层主要分布于海相或前陆盆地，具有沉积面积大、连续性好、压力系数高和成熟度高等特点．中国页岩油主要产层多分布于陆相沉积的坳陷和断陷型盆地，具有非均质性强、压力系数整体偏小和成熟度低等特点[4]．页岩储层普遍具有超低渗透率(1×10-9～1×10-4μm2)，孔隙直径为纳米级(1～200 nm)[5]，孔隙结构复杂[6]．在受限纳米孔隙中，固-液分子间作用力造成复杂的流体性质和壁面液固流动性质，此时传统的宏观达西渗流方程不再适用于准确表征纳米受限空间中的流体流动特性[7-8]．目前，针对页岩油-气-水多相流体在纳微空间中复杂流动行为，学者已经进行了大量研究[9-13]．

本研究旨在总结和评述近年来页岩油微观流动机理理论、分子动力学模拟和孔隙尺度流动模拟方面的进展和未来研究趋势．首先，介绍页岩油在受限空间中受固-液分子间作用力影响的复杂流体性质和壁面流动性质；……