页岩油藏孔隙结构非均质性较强且具有多尺度特征,既有纳米级有机质粒内孔隙、纳米—微米级非有机粒间孔隙,还发育微裂缝.页岩低孔低渗特征导致岩心流动物理实验开展较为困难,无法测量不同尺度孔隙介质内的页岩油渗流参数,难以准确认识不同尺度孔隙介质内的页岩油流动能力.为解决该问题,提出基于数字岩心的页岩油储层孔隙结构表征与流动能力计算方法.首先建立考虑纳微尺度运移机制、赋存状态的页岩油纳米孔隙流动数学模型,分析了孔隙表面的物理化学性质、孔隙尺寸对页岩油流动规律的影响.进一步拓展至三维多孔介质,建立孔隙网络页岩油流动数学模型,结合不同尺度下的页岩油储层岩心扫描成像结果,构建了不同介质内的数字岩心,提取孔隙网络模型,研究了页岩油储层多尺度孔隙结构特征与油相流动能力.研究结果表明,孔隙半径在5 nm以下时,页岩油渗透率主要取决于吸附相渗透率;晶间型孔隙介质主导页岩油流动能力,微尺度效应对页岩油储层油相渗透率影响较小,可忽略不计;有机质孔隙介质内页岩油流动微尺度效应较强,滑移现象较为明显,对页岩油储层流动能力贡献取决于有机质内部孔隙联通性.
页岩油 数字岩心 孔隙网络模型 多尺度孔隙结构 渗透率