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低渗透砂岩储层地下空气渗透率的研究
低渗透砂岩储层地下空气渗透率的研究
引言：
空气渗透率是指在一定的条件下，沿着岩石孔隙或裂缝，气体在单位时间内通过单位面积的流量。研究低渗透砂岩储层地下空气渗透率具有重要意义，可以为储层改造提供科学依据，也能够为油气勘探及开发提供有力支持。本文通过对低渗透砂岩的基本特征和渗透性研究等方面，归纳总结其地下空气渗透率的相关特征，并从实验和模拟两个方面进行深入探究。
低渗透砂岩储层的基本特征：
低渗透砂岩储层是一类具有一定厚度、可赋存一定量的天然气的地下储层,其渗透性一般在0.1～1.0mD范围内。其主要特征包括非均质性、不可压缩性、非线性、多孔多喉等。
渗透性研究：
渗透性是储层的重要性质之一,是制约油气储集和运移的主要因素之一。而渗透性的大小又是储层透气性的重要指标。从研究方法上，一般采用实验测量和数值模拟两种方法进行研究。在实验研究方面，可以采用测井法、水力试验法、氧气试验法等多种方法。在模拟仿真方面，常常采用数值计算方法模拟石英砂等单一材质的渗透性，然后将其扩展到岩石储层中去。
实验研究：
（1）测井法
测井法是油气勘探中常用的一种非常规测井手段,通过对储层内部的渗透性进行实时监控,能够为油气勘探及开发提供有力支持。其主要原理是通过在井壁上放置探测器,监测沿径向向井壁流入的液体压强变化,达到判断地层渗透性的目的。但由于低渗透砂岩储层渗透性低,井壁渗透量较小,难以准确监测,从而测井方法在低渗透砂岩储层渗透性研究中的应用受到限制。
（2）水力试验法
水力试验法是一种通过对储层细微变形进行监控,进而判断渗透性的方法。其主要原理是通过井筒内的水更换岩石中气体来实现测量。水压力的上升与透气率呈反比例关系，可以通过对井壁排放水的方式测量透气率，而在低渗透砂岩储层中能较好地实现渗透性的检测，能够为实验研究提供有力支持。
模拟研究：
模拟研究主要采用数值计算方法,用模型描述实际情况,通过计算机程序实现渗透性值等参数的推算。常用的模拟方法有多孔介质数值模拟(NMPM)法、反演模拟法等。
（1）多孔介质数值模拟(NMPM)法
NMPM法主要适用于多孔材料渗透性极低的情况下的模拟研究。其主要原理是将多孔材料视为一组微观孔隙的系统，通过各种各样的物理参数及微观形态特点建立数学模型，再通过计算机程序实现相应的物理量的计算。这种计算方法在低渗透砂岩储层渗透性的模拟研究中更为实用，能为储层改造及油气勘探提供数据支持。
（2）反演模拟法
反演模拟法是将研究对象划分为具体分布的单元进行数值模拟，然后将模拟结果与实际数据进行比对，并通过逐步优化，来推算出其实际值。对于渗透性的研究中,通过反演研究得到的数值结果能够较为准确的指示储层渗透性的范围分布，但需要较为精细化的模型，同时需要较高的计算能力。
结论：
综上所述，低渗透砂岩储层的地下空气渗透率具有一定特殊性，针对其特性需要采用专门方法进行研究。实验研究中可采用水力试验法进行渗透性测量，而在模拟研究中应用NMPM法进行模拟计算。通过这些方法的相互检验，相信能够得到较为准确的地下空气渗透率结果，为储层改造以及油气勘探提供有力支持。