تحليل وتوصيف التسرب غير الخطي في مناطق مختلفة من خزانات الغاز الصخري العميق

للاستقصاء في خصائص التسرب لخزانات الغاز الصخري العميق، مع أخذ في الاعتبار الشبكات المعقدة من المسام والشقوق (بما في ذلك الشقوق الطبيعية والصناعية)، تم إجراء تجارب تسرب غير خطي على ثلاث عينات صخرية. بالتعاون مع تقنية التصوير المجهري النانوي، حللت هذه التجارب كيف تؤثر التغيرات في الضغط الفعال والفارق في الضغط الإنتاجي بشكل مشترك على تسرب الخزان، مما يوفر رؤى حول أنماط التسرب في ظل ظروف الاستخراج. تشير النتائج إلى: (1) إن خصائص التسرب للأنظمة دون شقوق ونظم الشقوق متسقة؛ النفاذية تتناسب عكسياً مع الضغط الفعال وتتناسب طردياً مع تدرج الضغط. (2) فتحة الشق وشكلهما تؤثر بشكل كبير على حساسية الضغط للخزان. تحت ضغط فعال قدره 50 ميجا باسكال، تكون علاقات تضرر النفاذية كما يلي: نظام الشقوق (90%) > الشقوق الدقيقة (70%) > التصفيف الطبيعي (55%). (3) كلما كانت الشقوق أكثر تطوراً، كان تدرج ضغط البدء أقل، حيث كان نظام الشقوق عند 0.0018 ميجا باسكال/م، والشقوق الدقيقة عند 0.0382 ميجا باسكال/م، والتصفيف الطبيعي عند 0.0525 ميجا باسكال/م. (4) عند ضغط فعال قدره 20 ميجا باسكال وتدرج ضغط قدره 1 ميجا باسكال/م، كانت قدرة التسرب في النظام دون شقوق (متوسط 3.522×10 -4 مللي دارسي) أقل بكثير من تلك الخاصة بنظام الشقوق (0.775 مللي دارسي). تحت الضغط الفعال، كان متوسط ضرر المسام والفتحات في النظام دون الشقوق 19.01% و18.32% على التوالي، بينما في نظام الشقوق، كان 26.27% و23.16%. توفر هذه الدراسة، من خلال الجمع بين التجارب الفيزيائية والنمذجة الرقمية، دعماً تجريبياً لدراسة أنماط التسرب في خزانات الغاز الصخري.