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致密含气砂岩中的测量（一）
文章类型：行业新闻   文章加入时间：2007年6月5日14:0
    致密砂岩气田中两相气体滑脱现象及其对气体的影响。在含水饱和度范围为5%和40%的情况下，评价了美国得克萨斯州Freestone县mimms Creek气田的Bossier致密砂岩气层的岩心样品。还研究了上覆岩层净压力和地层温度对这种现象的影响。研究结果表明，如果在实验室测量时不考虑两相气体的滑脱现象，那么就会过高地估计气体的相对渗透率。

　　一、气滑脱现象：历史的观点

　　气滑脱是孔隙介质中非层状气流效应的伴生现象。当平均岩石孔喉半径达到气体分子的平均自由程（free path）尺寸时，那么单气体分子在接触岩面时速度趋于加速或“滑脱”。因此，如果忽略这种气体滑脱效应，就会过高地估计岩石渗透率。这种现象对以小孔喉为特征的低渗透或致密含气砂岩特别有意义。

　　Klinkenberg最先研究和提出了在类似油气储层的孔隙介质中存在气体滑脱效应。在他的经典论文中，说明了观察到气体渗透率是平均岩心压力的函数。此外，他观察到气体渗透率在有限平均压力下接近一个极限值。用测量的渗透率与平均压力倒数曲线上的直线截距计算这个有限的渗透率值，有时它指等效流体渗透率或校正的Klinkenberg渗透率。

　　气体在平均压力条件下的渗透率，毫达西在有限压力下，的校正的Kllinkenber值，毫达西气体滑脱系数，磅/平方英寸平均压力，磅/平方英寸

　　气体滑脱系数b是孔喉半径r和气体分子自由程λ的函数。

　　虽然在石油文献中已经详细地说明了气体滑脱或Klinkenberg效应，最初的研究仅仅是在单相气体流动条件下进行的。Rose最先研究了含水饱和度对Klinkenberg效应的影响，在一个含水饱和度范围内测量了合成材料和天然砂岩岩心中的有效气体渗透率。Rose发现，与Klinkenberg方程相反，随着含水饱和度增加，气体滑脱效应减小。Fulton和Estes以及Fulton都基本证实了这些结果。

　　20世纪70年代之前，大多数对Klinkenberg效应的实验研究通常集中在渗透率超过数十毫达西和孔隙度大于15%的岩心上。然而，由于这些岩心的平均孔喉半径特别小，气体滑脱效应在致密含气砂岩中趋于更明显。参考文献介绍了对渗透率小于0.1毫达西的低渗透砂岩岩心的实验研究情况。所有这些实验研究了含水饱和度和封闭压力对Klinkenberg效应的影响。类似于较早的对渗透性岩石的研究，这些参考文献显示，较低含水饱和度条件下的气体滑脱效应更严重。此外，这些研究也证实了较高的上覆岩层压力影响着气体的滑脱效应。

　　为了研究储层条件和储层规模情况下的气体滑脱效应，Ertekin等导出了流动条件，并开发了一个数值模型，该模型合并了致密含气砂岩的动力两相气体滑脱效应。他们的结果表明，如果在一个数值研究中不包括气体滑脱效应，估算最终气采收率的误差可能达到20%～30%。他们的研究成果最适用于渗透率小于0.01mD的致密气藏。

　　本文介绍了东得克萨斯盆地中Bossier致密含气砂岩的实验室研究成果。从得克萨斯州Freestone县Mimms Creek气田获得的岩心样品渗透率范围是0.01～0.10mD。我们用稳定状态技术测量了含水饱和度范围为5%～40%的两相气体滑脱效应。此外，获得了70oF和300oF温度、800磅/平方英寸和3850磅/平方英寸上覆岩层净压力条件下测量值。
 
文章出处：动态网站制作指南
文章作者：SAYYES
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