页岩纳米孔隙含水饱和度分布特征量化研究

摘要

页岩储层富含纳米级孔隙,因此在纳米尺度上研究孔隙内流体分布特征具有重要意义.基于室内实验,量化评价了页岩及粘土孔隙含水饱和度分布特征.实验发现:在水吸附过程中,粘土孔隙内“毛细凝聚”现象显著,当环境相对湿度达到RH=0.98,6.76nm以内的孔隙将完全被毛细管水阻塞;而对于页岩样品,无机质孔隙表现出亲水作用,但是有机质表现出憎水作用,页岩整体吸水能力相对较弱.同时,考虑页岩有机质与无机质孔隙形貌特征差异性,建立数学模型研究孔隙形状对吸水特征的影响.结果表明:利用狭缝孔模型计算的水膜厚度与含水饱和度与实测结果更接近,因此在研究页岩吸水特征时,应将孔隙形状假设为狭缝孔,而并非通常假设的圆管孔.本研究将为对深入认识及评价页岩储层不同类型孔隙内流体的赋存方式及产出机理奠定理论基础.