力學所頁巖氣跨尺度評價平臺研究獲進展
頁巖氣屬于源儲一體的資源。發育豐富的有機質納米喉道是頁巖氣的載體，獨具特色的層理縫是頁巖強非均質性的具體體現。因此表征頁巖多尺度特征，認識頁巖氣跨尺度運移規律，是頁巖氣研究的前沿課題。
近期中國科學院力學研究所流固耦合實驗室林緬研究團隊針對以上兩個問題取得新進展。研究人員針對頁巖多尺度表征問題提出了一種全新的數字-實驗巖心構建方法。基于二維高分辨率大面積掃描電鏡（SEM）和X射線能譜儀（EDS）圖像，以低溫氮吸附孔徑分布和各向異性滲透率實測數據為約束，發展了多尺度重構算法（CCSIM-TTS）和層理縫重構算法，首次實現了從納米到厘米的頁巖多尺度表征。與傳統的重構算法不同，林緬團隊提出以實測數據為約束的概念，在保證有機孔、有機質塊和層理縫等關鍵影響因素表征精度的同時，運用統計方法表征了無機孔、微裂縫、黃鐵礦等的分布規律，使得數字-實驗巖心既滿足表征精度又大幅提高了計算效率。
基于數字-實驗巖心和課題組前期工作，研究團隊提出將微納尺度等效模型、有機質－無機質耦合模型及統計耦合滲流模型，與數字-實驗巖心相結合，形成了一套快速準確地計算頁巖巖心滲透率的方法。該方法考慮了納米喉道內的甲烷吸附、有機質內甲烷的努森擴散以及無機質內的達西流動，真正實現了頁巖氣從納米到厘米的跨尺度滲流模擬。
該系列成果已申請了數十項專利和軟件登記，形成了完整的頁巖氣跨尺度評價平臺。目前研究團隊已經將這一平臺應用到四川盆地的多口頁巖氣井，并獲得了很好的效果。近期中石油西南分公司委托研究團隊將這一評價平臺在長寧、威遠區塊推廣。
以上研究成果相繼發表在石油工程領域學術期刊上，其中2018年發表的學術論文包括：Scientific Reports (Ji L, Lin M, Cao G, et al.)、Journal of Petroleum Science and Engineering(Cao G, Lin M, Jiang W, et al.)、SPE Journal(Li C, Lin M, Ji L, et al.)、Journal of Colloid and Interface Science(Lei D, Lin M, Li Y，et al.)、Transport in porous media (Ji L, Lin M, Jiang W, et al. )、Journal of Natural Gas Science and Engineering(Jiang W, Lin M, et al.)、Journal of Asian Earth Science (Ji L, Lin M, Jiang W, et al)。研究工作得到中科院先導專項、國家自然科學基金重大項目、科技部十三五油氣專項等多個層面的大力支持。
