Поровые сети и фильтрация флюидов в газоносных сланцах

Благоприятные содержание газа, глубина залегания и мощность, а также высокая хрупкость сланца Барнетт в бассейне Форт-Уэрт на севере Техаса сделали этот бассейн одним из лучших регионов добычи сланцевого газа в Северной Америке. На основе современных изображений порового пространства и геохимических данных для сланца Барнетт изучено потенциальное влияние органического вещества на петрофизические свойства, поровые сети и фильтрацию флюидов в системах газоносных сланцев. В продуктивных системах газоносных сланцев присутствуют четыре типа пористых сред: неорганическая матрица, органическое вещество, естественные трещины и гидравлические трещины. Поры органического вещества размером от 5 до 1 000 нм имеют особое значение, поскольку способны адсорбировать газы, а также удерживать свободный газ. Данные о содержании и адсорбции газа в сланце Барнетт также свидетельствуют о том, что значительное количество свободного газа хранится в органическом веществе. Пористость органического вещества может в пять раз превышать пористость неорганической матрицы. Органическое вещество является нефте-смачиваемым, а связанные с ним поры функционируют как нанофильтры для потока углеводородов, что указывает на преимущественно однофазную фильтрацию флюидов в органическом веществе. Благодаря высокой пористости, преимущественно однофазному течению и эффекту проскальзывания газа проницаемость органического вещества для газа, значительно превышающая проницаемость неорганической матрицы, способствует повышению газопроницаемости газоносного сланца. Кроме того, поровая сеть в органическом веществе, которая может быть крупнее сети в трещинах, способна служить скрытым путем к высокой добыче газа из сланца при ее соединении с естественными и гидравлическими трещинами.