混合润湿性页岩渗透介质中的表观液体渗透率
流体动力学
2020-10-21 v2 地球物理
摘要
超受限渗透介质中的表观液体渗透率（ALP）主要受孔隙约束和流体-岩石相互作用控制。需要一个新的ALP模型来预测上述两者对混合润湿、非均质纳米多孔介质中流动的交互影响。本研究推导了一个ALP模型，并整合了来自分子动力学（MD）模拟、扫描电子显微镜、原子力显微镜和压汞毛细管压力的汇总结果。该ALP模型假设在迂曲、粗糙的孔喉中存在粘性力、毛细管力和液体滑移。对水和辛烷滑移的预测与文献报道的MD数据进行了验证。在将所提出的液体传输模型升尺度到代表性单元体积尺度时，我们整合了页岩岩石样品的地质分形特征，包括其孔径分布、孔喉迂曲度和孔隙表面粗糙度。ALP的敏感性结果表明，当孔径小于100纳米时，孔隙约束使得油在疏水和亲水孔隙中均能发生滑移，但由于内禀渗透率受限，这也限制了ALP。对于无滑移粘性流在毛细管束中的流动，ALP可简化为著名的Carman-Kozeny方程，这揭示了页岩与传统岩石中可区分的液体流动行为。与Klinkenberg方程相比，所提出的ALP模型揭示了页岩中液体与气体流动之间异同的重要见解。
引用
@article{arxiv.2006.07759,
title = {Apparent Liquid Permeability in Mixed-Wet Shale Permeable Media},
author = {Dian Fan and Amin Ettehadtavakkol and Wendong Wang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2006.07759},
year = {2020}
}