超低渗致密砂岩和页岩储层渗流能力瞬态法评价进展

来源：石油科学通报杂志2024年第4期北京时间：

作者：贾趵；赵宇；鲜成钢；余凯；曹炜；贾文峰；左玄

单位：中国石油大学(北京)油气资源与工程全国重点实验室,北京 102249;中国石油大学(北京)非常规油气科学技术研究院,北京 102249%大庆油田有限责任公司勘探开发研究院,大庆 163712;黑龙江省油层物理与渗流力学重点实验室,大庆 163712%中国石油西南油气田公司勘探开发研究院,成都 610041%中国石油长庆油田公司油气工艺研究院,西安 710018

摘要：致密砂岩和页岩储层已逐渐成为全球油气产量增长的主要来源.准确的储层评价是实现油气田高效开发的关键,其中实验测量油气储层渗流能力是评价工作的重要内容之一.传统的渗透率测量方法基于稳态方法,即在岩心进出口压降达到平衡时,根据达西定律计算渗透率.然而,对于超低渗和页岩储层,稳态方法难以应用.因此,采用瞬态法替代稳态法,压力脉冲衰减实验成为研究超低渗透率的常用手段.本文全面分析了近50年来压力脉冲衰减实验的发展历程,重点评述了具有代表性的论文成果,针对现有技术手段的不足,提出了需要加强的超低渗透多孔介质渗流基础研究方向.目前,一维近似解析解和数值模型已能进行高精度超低渗透率计算,二维和三维模型也在快速发展中.然而,将复杂形态裂缝及多尺度裂缝高效地嵌入压力脉冲衰减模型仍是亟待解决的关键问题.对于页岩气等吸附性气体,明确静态吸附与动态吸附的区别以及将吸附曲线有效地纳入流动模型是需要深入探讨的基础科学问题.基于此,可通过压力脉冲衰减实验评估多物理作用下的岩石物理特性.此外,系统研究相对低压状态下的非达西渗流行为也是促进压力脉冲衰减实验科学计算的重要途径.总的来说,几十年来,超低渗岩心储渗能力评价的实验和模拟取得了显著进展,进一步深入理论研究和先进实验装置研发具有重要应用需求,相关研究进展对我国致密和页岩油气藏的高效勘探开发以及保障国家能源安全具有重要战略意义.

关键词：致密储层,页岩储层,瞬时方法,压力脉冲衰减,裂缝,解析解模型,数值模拟,非达西