鄂爾多斯盆地長7段頁巖中甲烷解吸與擴散影響因素分析

王 瑞，袁晨雨，劉文博，吳繁華，楊旭鵬，琚子輝，張鳳云

(1.西安石油大學 石油工程學院，西安 710065；2.油氣藏地質及開發工程國家重點實驗室(西南石油大學)，成都 610500；3.中國石油青海油田公司采油二廠，青海 海西 816499；4.西安石油大學 化學化工學院，西安 710065)

0 引言

頁巖氣是全球非常規油氣勘探開發的熱點。我國對南方盆地海相頁巖氣已實現較大規模的商業性開發，對陸相頁巖氣的勘探開發理論和工藝也取得了一定突破。目前，探明陸相頁巖氣地質資源量為1.5×1012m3，其中上古生界山西組與本溪組以及中生界延長組是主要目的層系，特別是延長組長7段頁巖氣儲量豐富[1]。

一般認為頁巖開采過程中氣體傳質的起點為頁巖基質孔隙內壁上氣體的解吸，但F. Javadpour[2]認為，在解吸完成后，這種不平衡狀態還會驅動氣體分子從基質主體到其表面的擴散。S. Reza Etminan等[3]進行了反向實驗，并將頁巖存儲氣體過程分為氣體壓縮入孔隙、吸附于孔隙內壁和溶解于基質3個階段。這都說明頁巖氣產出時的擴散過程值得關注[4-5]，且它和解吸密切相關，一起決定了頁巖氣井開發中后期的產能狀況。表征氣體在巖石中擴散過程的主要參數是擴散系數，測定擴散系數的方法有濃度法[6-7]，解吸法與真實氣體產出過程更接近。影響巖石中氣體擴散系數的因素較多，有壓力、溫度及樣品狀態如粒徑等。

該研究選用延長組長7段頁巖，用解吸法對甲烷在頁巖中的擴散系數進行了實驗測定，實驗溫度為20～30 ℃，吸附平……