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我国的页岩气资源具有较大的勘探和开发潜力。页岩储层具有层理发育各向异性显著,基质(微纳米孔隙)和裂缝两类气体储集空间与流动通道并存,以及相当比例的气体以吸附态赋存于纳米孔隙中等特点,与常规油气储层存在明显不同。这就使得页岩特征参数测试分析方法与常规储层岩石存在较大差异。此外,我国埋深超过3500 m的深层页岩气资源占比约2/3,是下一步页岩气勘探开采的重点。
中国科学院力学研究所林缅研究团队针对深层页岩储层,建成了宽温压范围的页岩特征参数测试平台,有效支撑我国四川盆地南部页岩气井的勘探开发实践。研究团队根据深层页岩储层及气体赋存、流动的特点,针对当前页岩特征参数测试设备不足的问题,改进设备硬件设计、软件开发、测试技术与分析方法等,研制了高压氦孔隙度与颗粒渗透率仪、多功能覆压超低渗透率分析仪、超高压气体吸附仪等设备,形成有针对性且具有特色的页岩特征参数测试平台。该平台可完成页岩不同加载条件、不同级别和不同方向的渗透率测试分析,可开展基本覆盖中深层页岩储层温压范围的高压、超高压气体吸附测试。平台已应用于我国四川盆地长宁、威远、泸州和渝西等区块的31口页岩气井的勘探开发实践,服务于五峰组与龙一11~4页岩的物性、含气性精细评价及微观流动分析,支撑了中石油西南油气田分公司页岩气研究院2019年度长宁和威远储量提交、2020年井位部署、水平井箱体设计以及跟踪评价等生产任务。
研究工作获得中科院战略性先导科技专项、国家自然科学基金和“十三五”国家科技重大专项的支持,已申请发明专利8项(其中已获授权4项)、软件著作权登记7项,相关研究成果发表在SPE Journal,Fuel,Marine and Petroleum Geology和Journal of Petroleum Science and Engineering等期刊上。
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