从页岩地层中提取天然气的物理过程

科学家已经提炼了关于页岩气开采过程中发生的多尺度流动过程的现有知识。这种专有技术被认为对于提高气体回收率和降低生产成本至关重要。

从新来源提取天然气对于补充日益减少的传统供应至关重要。页岩储层主要储存在泥岩孔隙中的气体，泥岩由大小为4至60微米的粉砂矿物颗粒和小于4微米的粘土元素组成。令人惊讶的是，石油和天然气行业仍然缺乏对孔隙空间和地质因素如何影响气体储存及其在页岩中流动的能力的深刻理解。在EPJ E发表的一项研究中来自塞浦路斯尼科西亚大学的Natalia Kovalchuk和Constantinos Hadjistassou回顾了目前在页岩气开采过程中从纳米到微观尺度发生的流动过程的知识状况。这些知识有助于提高天然气采收率并降低页岩气生产成本。

从页岩中提取天然气已经成为北美的一种流行方法，尽管有一些公众的反对，但它已经吸引了越来越多的南美和亚洲的兴趣。与常规储层不同，页岩气储层的孔隙结构范围从纳米到微观尺度;大多数天然气储层显示出微观或较大规模的孔隙。

在本文中，作者概述了关于页岩基质的孔隙分布和几何形状如何影响提取过程中气体输送过程的机理的最新见解。反过来，他们提出了一个基于通过扫描电子显微镜获得的显微图像的模型，以确定整个页岩的气体压力和气体速度如何变化。该模型与实验证据一致。

作者揭示了岩石瓶颈的方向，密度和大小可能会影响天然气生产的体积和流量，因为它们会对整个油藏的压力分布产生影响。他们的数值模拟结果与现有的理论证据相符。

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