Кейс: фильтрация метана в пустотном пространстве глин

Обновлено: август 2026

Контекст

В глинистых породах с высокой капиллярной активностью распределение фаз при фильтрации газа отличается от песчаников: вода может оставаться практически неподвижной, а газ двигаться по вытянутым каналам. Это критично для интерпретации лабораторной проницаемости глинистых пород.

Проблема

Нужно понять, как фильтруется метан в пустотном пространстве глин и какая доля порового объёма участвует в фильтрации при разных скоростях.

Исходные данные

Сегментированная модель пустотного пространства одного образца глины; параметры флюидов, приближенные к реальным; одинаковый шаг по времени для всех экспериментов.

Ограничения

• Серия экспериментов проведена на одном образце
• Оценка справедлива для данного образца и заданного диапазона скоростей
• Капиллярные эффекты доминируют, что ограничивает перенос результатов на другие породы

Личная роль

Постановка серии экспериментов с разными скоростями фильтрации, интерпретация формирования каналов и оценка диапазона Кво.

Подход

Серия цифровых экспериментов на одном образце глины с различными скоростями фильтрации методом решёточных уравнений Больцмана. Метан показан голубым цветом; вода и твёрдая компонента прозрачны.

Результаты

• Метан проникает в пустотное пространство и принимает форму вытянутых каналов, окружённых водой
• Диапазон изменения Кво от 72% до 84%
• Мобильность воды практически отсутствует из-за высоких затрат энергии на преодоление поверхностных сил — из образца выходит только метан

Прикладной результат

Количественная оценка доли порового объёма, участвующей в фильтрации газа в глинах: в условиях высокой капиллярной активности вода практически неподвижна, и фильтрация идёт преимущественно по метановым каналам. Решение, которое можно принять на основании результата: как интерпретировать лабораторную проницаемость глинистых пород и какие породы требуют учёта канального механизма фильтрации.

Применимость

Методика применима к глинам и другим породам с высокой капиллярной активностью, где нужна оценка канальной фильтрации газа. Другие фильтрационные кейсы: вытеснение воды газом, дренаж и пропитка на нетрадиционном образце, вытеснение воды метаном в угольном пласте.