微纳米尺度下页岩气的质量流量特征分析

页岩气流动特征复杂。一些学者已对页岩气渗流进行了探讨,但这些模型大多只包含了页岩气渗流的部分机理。该文基于页岩气藏复杂孔隙结构和页岩气在纳米孔隙表面的滑脱、扩散等现象,通过建立天然气单相流动模型,从质量流量角度,详细阐述了页岩气的流动机理及滑脱、扩散等因素对页岩气流动特征的影响。质量流量的特征研究表明:达西流动产生的流量与地层压力、压力梯度和渗透率成正比;低压下,气体的滑脱效应、扩散效应明显,扩散产生的流量所占比例较大,高压下,渗流以达西流为主;滑脱产生的流量与压力梯度、渗透率成正比,压力梯度和渗透率一定时,滑脱流量为定值,与地层压力无关。扩散对页岩气流动的影响与滑脱相类似:随着地层压力增大,扩散作用明显减弱,扩散产生的流量与压力梯度成正比;扩散流量与渗透率无关,扩散对压力的敏感度大于滑脱。