提出頁(yè)巖氣開(kāi)采中微觀(guān)參量對宏觀(guān)產(chǎn)量的影響

眾所周知，頁(yè)巖中存在豐富的納米孔隙，并且具有低孔、低滲的特點(diǎn)，頁(yè)巖氣開(kāi)采時(shí)必須采用水力壓裂等手段在儲層中形成密集有效的裂縫網(wǎng)才能實(shí)現商業(yè)開(kāi)采。那么，頁(yè)巖氣的產(chǎn)量與有機質(zhì)內的納米孔隙的關(guān)聯(lián)度如何？怎樣建立微觀(guān)與宏觀(guān)的聯(lián)系？是當前頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)中急需解決的科學(xué)問(wèn)題。

近期，中科院力學(xué)所流固耦合實(shí)驗室林緬研究團隊針對這一問(wèn)題取得重要進(jìn)展。研究工作得到了中科院先導B頁(yè)巖氣專(zhuān)項、國家自然科學(xué)基金和國家重點(diǎn)基礎研究發(fā)展計劃（“973”計劃）等項目的支持研究成果發(fā)表在《石油科學(xué)和工程雜志》。

研究人員從認識頁(yè)巖中至關(guān)重要的有機質(zhì)塊和有機質(zhì)孔出發(fā)，提出了有機質(zhì)表征單元體（oREV）的概念，通過(guò)多尺度掃描圖像，結合統計方法，建立了具有oREV尺度的統計耦合模型。林緬介紹，該模型充分考慮了有機質(zhì)和無(wú)機質(zhì)的耦合。通過(guò)融合課題組前期工作，我們將納米喉道內的甲烷吸附、有機質(zhì)內甲烷的運移擴散，及無(wú)機質(zhì)內裂縫網(wǎng)的達西流動(dòng)有機地結合在一起，形成了一套快速高效預測頁(yè)巖氣產(chǎn)量的方法，真正實(shí)現了跨尺度的滲流模擬。通過(guò)計算分析發(fā)現，統計耦合模型所預測的產(chǎn)量曲線(xiàn)比其他模型的結果更合理，能夠部分回答當前關(guān)于理論預測產(chǎn)量與實(shí)際產(chǎn)量脫鉤的問(wèn)題。