页岩油储层中不同尺度下孔隙填充压力梯度的物理模拟

《Canadian Journal of Chemical Engineering》：Physical simulation of pore filling pressure gradient at different scales in shale oil reservoirs

页岩油储层孔隙充注机理研究中，采用核磁共振技术分析不同孔隙尺度（小、中、大）在非水润湿方解石/伊利石体系中油水充注规律。结果表明：27%油孔隙比时页岩油主要填充喉道，≤20%时形成水通道；块状页岩在1.2MPa压差下孔隙饱和度达95%，平均压力梯度39.2MPa/m；富层页岩在0.5MPa压差下同样实现95%饱和度，但压力梯度降低至14.2MPa/m。

　　

摘要

填充压力梯度对不同尺度孔隙的影响机制非常复杂。本文首先采用核磁共振方法测量了页岩中不同尺度孔隙的自发吸水能力和自发吸油能力，揭示了页岩油储层中多尺度孔隙-流体相互作用机制的差异。在此基础上，利用位移测量技术和二维核磁共振技术，在不同的注入压力条件下量化了页岩中不同尺度孔隙的注油量，并明确了不同尺度孔隙的注入压力梯度（启动压力梯度）。研究结果表明：(a) 在非水性的方解石和伊利石体系中，当油/孔隙比为27%时，页岩油填充在孔隙喉部；当油/孔隙比≤20%时，页岩油内部会形成水通道。(b) 在1.2 MPa的压力差条件下，块状页岩中的小孔隙、中孔隙和大孔隙基本达到饱和状态，饱和度为95%，平均压力梯度为39.2 MPa/m；(c) 在0.5 MPa的压力差条件下，富层页岩中的小孔隙、中孔隙和大孔隙也基本达到饱和状态，饱和度为95%，压力梯度为14.2 MPa/m。