考虑虚拟边界与应力耦合的页岩渗透率模型

为探讨页岩气开采过程中页岩渗透率的变化情况,基于毛细管层序模型,采用虚拟边界与应力耦合相结合的方法,按照一定权重系数将应力推导黏性流动和克努森扩散相加,建立了页岩纳米孔体相气体传输模型。结果表明:新建渗透率模型计算曲线与试验实测值吻合较好,可以较好揭示页岩纳米孔体相气体流动情况;与Lu模型和S&D模型相比,新建模型考虑虚拟边界与应力的耦合,表观渗透率模型计算曲线与试验结果更为吻合,且能很好地反映实测值与孔隙压力所呈现的变化规律,具有较好的优越性;页岩力学参数(弹性模量、泊松比)、Langmuir应变常数及裂隙压缩系数对页岩渗透率起抑制作用,主要表现为其值越大,页岩渗透率越小;初始渗透率对页岩渗透率起促进作用,表现为其值越大,页岩渗透率越大。研究成果可为页岩气开发提供理论支撑。