毛细管力在非常规油气藏开发中的作用及应用

作者：李相方,冯东,张涛,孙政,何敏侠,刘庆,刘文远,赵文,李靖

摘要：相对于常规油气藏而言,非常规油气藏储层岩石孔喉尺度小、毛细管力作用突出,极大地影响油气勘探与开发。对于常规油气藏的研究,通常忽略毛细管力效应,但是对于页岩油气与煤层气等自生自储的非常规储层,其纳米孔隙发育,润湿性、毛细管力及其相渗特征的研究还存在难点。通过结合地质成藏理论和开发过程渗流理论,以致密油、煤层气和页岩油气为例,阐明了毛细管力在非常规油气成藏及开发中的作用及应用。同时,进一步刻画了油藏原始条件下油水多种分布关系及对应的流体压力分布特征,借此可以分析评价注水(气)过程润湿相与非润湿相流体渗流机理及非润湿相的卡断尺度,为二次采油、三次采油参数设计提供理论依据;通过评价高有机质含量(TOC)的煤层气储层,发现其多呈现水湿特征,强极性的水分子与孔隙介质少数极性官能团的结合力要比甲烷与孔隙有机质结合力高几倍到几十倍,而润湿角测量与毛细管力测量均体现了极性与非极性吸引力的作用,因此尽管煤层气储层有机质含量远高于无机质,但是其分子间作用力较弱导致润湿性更倾向于水湿;区别于煤层气,页岩气储层无机质体积分数远大于有机质体积分数,由于无机质孔隙原始条件多为水湿,因此该类储层多为水湿;页岩油岩石组成尽管与页岩气类似,但是由于油相具有复杂的组成,其中的表面活性物质将会影响储层的润湿性,据此影响储层的毛细管力;由于页岩油要比页岩气流动困难,渗流阻力大,但是页岩油的油水毛细管力又小于页岩气的气水毛细管力,因此需要对二者量化计算评价。

发文机构：中国石油大学（北京）石油工程教育部重点实验室 中国矿业大学煤炭资源与安全开采国家重点实验室

关键词：毛细管力致密油煤层气页岩气页岩油capillary forcetight oilcoalbed methaneshale gasshale oil

分类号： TE311[石油与天然气工程—油气田开发工程]