基于数字岩心的页岩油储层孔隙结构表征与流动能力研究

摘要: 页岩油藏孔隙结构非均质性较强且具有多尺度特征, 既有纳米级有机质粒内孔隙, 纳米—微米级非有机粒间孔隙, 还发育微裂缝. 页岩低孔低渗特征导致岩心流动物理实验开展较为困难, 无法测量不同尺度孔隙介质内的页岩油渗流参数, 难以准确认识不同尺度孔隙介质内的页岩油流动能力. 为解决该问题, 提出基于数字岩心的页岩油储层孔隙结构表征与流动能力计算方法. 首先建立考虑纳微尺度运移机制, 赋存状态的页岩油纳米孔隙流动数学模型, 分析了孔隙表面的物理化学性质, 孔隙尺寸对页岩油流动规律的影响. 进一步拓展至三维多孔介质, 建立孔隙网络页岩油流动数学模型, 结合不同尺度下的页岩油储层岩心扫描成像结果, 构建了不同介质内的数字岩心, 提取孔隙网络模型, 研究了页岩油储层多尺度孔隙结构特征与油相流动能力. 研究结果表明, 孔隙半径在 5 nm 以下时, 页岩油渗透率主要取决于吸附相渗透率; 晶间型孔隙介质主导页岩油流动能力, 微尺度效应对页岩油储层油相渗透率影响较小, 可忽略不计; 有机质孔隙介质内页岩油流动微尺度效应 …