热-流-固耦合作用下页岩气储层渗透率的演化机制

为了研究热-流-固耦合作用下页岩渗透率的演化机制，考虑热解吸、有效应力和热膨胀对页岩渗透率的影响，提出了页岩的有效应力-渗透率模型，该模型能够分析吸附应变和热膨胀应变对页岩渗透率的影响机制。基于该模型和多孔介质弹性理论，建立了单轴应变条件下页岩气储层的热解吸渗透率模型，该模型能够探讨页岩渗透率随温度和孔隙压力的演化规律。利用室内实验观测的页岩岩样渗透率实验数据，验证了该模型的有效性和准确性。结果表明：(1)热解吸渗透率模型能较好地拟合恒压变温条件下的Marcellus页岩渗透率。(2)探讨了恒温条件下页岩渗透率随孔压的演化机制，发现恒温条件下渗透率的演化规律呈“U形”，温度越高，渗透率随孔压下降的反弹现象越不明显。(3)分析了恒压条件下页岩渗透率随温度的演化机制，发现恒压条件下渗透率随温度的演化规律呈“倒U形”，孔隙压力越大，温度对渗透率的影响越小。(4)分别在恒温和恒压条件下对热解吸渗透率模型进行敏感性分析，发现泊松比越大，渗透率比值梯度越大，孔隙体积模量越大，渗透率比值梯度越小。恒压条件下，当线胀系数大于临界值或朗缪尔体应变小于临界值，渗透率的演化规律不呈现“倒U形”。恒温条件下，...