水相渗吸对页岩储层的物化作用机理研究

页岩气藏储层发育微纳米孔喉和裂缝,黏土矿物含量高,岩石渗透率低且非均质性较强,通常需要经过大规模水力压裂才能被有效开采。水力压裂过程中水相的自发渗吸将对页岩气藏储层产生一系列物化作用,改变页岩气藏储层的孔隙结构及物化性质,从而影响页岩气的产出。为进一步明确水相渗吸对页岩气藏储层的影响机理,开展了页岩重复渗吸对照实验,并基于页岩渗吸前后矿物溶蚀导致的质量变化、扫描电镜可视化特征、核磁共振孔隙结构观测以及物性的变化,揭示渗吸对页岩微观孔隙结构及其物性的影响机理。研究结果表明:(1)水相渗吸作用使页岩产生微裂缝和裂缝,从而改变页岩孔隙结构;(2)孔隙度明显改善的页岩样品中,大孔所占比例上升,表明水相渗吸作用会使页岩孔隙空间增大;(3)渗吸能力与页岩的孔隙度、渗透率呈正相关,且页岩物性在渗吸后改善明显。此外,发现时间指数可定量表征渗吸对页岩孔喉连通性的影响。