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致密气渗流机理研究综述

致密气储层是指岩矿孔隙度小于5%、渗透率低于0.1mD的油气藏。致密气储层储层含

气量高但渗透性极差，其天然气开采存在着诸多难点和挑战。在致密气储层的气井勘探开

发中，气渗流机理研究一直是研究人员关注的焦点。本文将对致密气储层的气渗流机理研

究进展综述。

致密气储层渗流机理的研究方法有很多种，主要有实验室物理模拟、数值模拟和现场

观测等。实验方法主要是开展传统的物理模拟实验，如渗透率测定、压汞等方法，以及压

裂实验、水力压裂实验、压缩实验等方法。实验研究成果与实际气田相对应度较高，对解

决实际开采问题具有指导意义。数值模拟方法则是通过建立数学模型，对致密气储层储层

性质和渗流特性进行模拟和分析，为储层开发优化提供了一种有效的手段。现场观测方法

则是通过在气田内安装监测仪器，对储层内膨胀、收缩、压裂等现象进行实时记录和分析。

现场观测数据能够客观反映储层的动态变化，为储层开发提供了重要参考。

致密气储层的渗流机理主要包括储层流体物理属性、渗透特性、岩石属性等方面的研

究。流体物理属性主要包括天然气物理性质和水力特征；渗透特性主要研究储层内各种滞

流机理、毛细管力和压力势力等；岩石属性则包括岩石微观结构、孔隙度、渗透率等方

面。

首先，关于致密气储层的流体物理属性的研究中，天然气物理性质是研究的重点之一。

致密气储层中天然气具有高持气率、高相对密度、高黏度、高压缩因子、低温度等特点。

这些特点对储层渗流机理有着重要的影响。某些研究表明，在致密气储层中，天然气的物

性非常关键，特别是相对密度和压缩因子。例如，随着相对密度的增加，渗透系数会下降；

而随着压缩因子的增加，渗透系数会提高。此外，水力特征的研究是致密气储层渗流机理

研究的另一个重点。例如，压力传导过程的影响、淹没过程的影响等都是致密气储层中

很重要的研究方面。

其次，渗透特性的研究是致密气储层渗流机理研究的另一个重点。在致密气储层中，

滞流机制对渗透特性的影响尤为显著。毛细管力、压力势力等滞留机制所占比重较大，因

此研究滞留机制对渗透系数的影响是致密气储层渗透特性研究的关键之一。在研究过程中，

研究人员发现，储层孔隙度和孔径对渗透性的影响十分显著。当孔隙度和孔径越小时，滞

留机制的作用越明显，渗透性降低越严重。此外，地应力对储层渗透性的影响也越来越受

到研究人员的关注。

再次，岩石属性的研究对致密气储层渗透机理的研究也起着至关重要的作用。岩石孔

隙度、孔径大小、孔隙结构、渗透率等是影响储层渗透机理的关键因素。研究显示，致密

岩石具有较细小的孔隙和更复杂的孔隙结构，渗透率相对较低。研究者使用岩心、电镜、

微CT等方法对储层岩石的孔隙和喉道进行了精细的研究。研究发现，岩石的孔隙形态复杂，

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孔隙形态通道呈现多种变化。因此，在储层开发中，需要采取适当的措施应对渗透率降低

的风险。

总之，致密气储层的气渗流机理研究是储层开发的核心内容之一。在深入研究致密气

储层的渗流机理的基础上，科学合理的开发模式能够帮助石油企业更有效地利用致密气储

层资源。随着研究的不断深入，相信新的理论和技术手段将不断涌现，为致密气储层的开

发和利用提供更好的保障。

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