中科院力学所发现快速评估页岩气渗透率的新方法

近期，中科院力学所林缅研究团队根据岩样的扫描电镜（SEM）图像数据，获得页岩典型矿物的分形特性，分别建立了准三维和三维混合分形渗流模型，提出了快速评估页岩气渗透率的新方法。

研究团队以四川盆地下志留统龙马溪组页岩样品的SEM图像数据，分别针对页岩的三大类典型特征：有机质块体和有机孔，黄铁矿和其中的有机孔，无机孔和裂缝等，利用混合分形单元法，提取各类渗流空间的分形特征，提出准三维的混合分形模型。该模型与真实岩样的累计孔径分布频谱一致，能够有效表征不同尺度下的页岩孔隙结构特征。利用该模型，研究团队对页岩气的渗透率进行了敏感性分析，并将渗透率计算结果与实验数据进行了比较验证。

之后，研究团队又提出了页岩三维混合分形模型。将孔隙连通性算法引入该模型，得到了不同种类孔隙之间的连通概率矩阵，与非达西渗流公式相结合，构建了新型跨尺度页岩渗透率评估方法。该方法能够快速准确地评估页岩表观渗透率。与传统方法相比，该方法涵盖信息多（有机纳米孔、无机孔、黄铁矿、微米裂缝）、计算速度快，便于工程应用，为快速评估页岩渗透率提出了一条新途径。

以上研究成果已相继发表于石油工程学科顶级国际期刊SPE Journal[1]和Energy & Fuels[2]上。研究工作得到了中科院先导B页岩气专项、国家自然科学基金和国家重点基础研究发展计划（973）等项目的支持。