CN-WY页岩气藏产能预测模型研究及应用

发布时间：2020-05-27 01:10

【摘要】：页岩气产能预测是页岩气藏优化设计、规划决策的重要气藏工程方法,而建立能够描述真实页岩气藏内复杂流动机理的产能预测模型是准确预测产能的关键。由于页岩储层十分致密,常采用水平井进行大规模分段压裂技术开发,且开发过程中存在页岩气吸附解吸、传质扩散、压裂裂缝变形、基质和裂缝渗流等多种复杂机理,而现有产能预测模型主要基于常规渗流理论,不能综合考虑储层内的多种复杂机理,因此,必须建立适合页岩气藏的产能预测模型来指导气藏开发。本论文采用理论与实验相结合的研究方法,深入地研究了影响页岩气流动的各作用机理,推导了相应的数学描述,在此基础上,创新性地建立了页岩气藏压裂水平井流-固耦合产能预测模型,并应用于CN-WY页岩气藏的产能影响因素分析和产能预测,取得了较好效果。本论文研究在超临界页岩气相态特征、吸附解吸机理、传质扩散机理、产能预测模型等方面取得了如下成果及认识:(1)阐明了页岩气在超临界态下的密度变化特征。当温度在30℃~90℃,压力在4.6MPa~38MPa时,密度等温线呈“先凹后凸”形态,表明密度随压力的增加而增加,增幅先快后慢;等压时,密度随温度升高而减小;高压下,密度受温度影响显著。(2)建立了可靠的页岩气等温吸附数学模型,揭示了吸附机理。基于超临界页岩气物性特征,提出了页岩气绝对吸附量和饱和蒸气压力的修正方法,结合微孔充填理论建立了页岩气等温吸附数学模型,利用室内和现场测试数据确保了模型的可靠性。基于该模型明确了页岩气吸附是发生在微孔内的物理吸附过程,且具有微孔最大吸附量随温度的升高而减少、吸附气密度随温度的升高而增大、特征吸附能较稳定的变化特征。(3)建立了可靠的页岩气传质扩散数学模型,揭示了传质扩散机制。阐明了吸附气和游离气传质扩散力学机制,建立了表面扩散和体相输运的传质扩散数学模型,利用自主设计的传质扩散实验明确了该模型具有可靠性,明确了表面扩散、滑脱效应和达西渗流在不同压力下对扩散通量的贡献度。(4)建立了可靠的页岩气产能预测模型,完成了产能影响因素分析。采用有限差分方法建立了数值计算模型,明确了高吸附气量页岩储层有利于气藏开发,采用水平井分段压裂开发时应提高压裂段数和裂缝长度。在气井生产动态预测时应将表面扩散、滑脱效应和达西渗流等作用机理考虑全面,否则会低估气井的生产能力。(5)完成了页岩气产能预测模型的校验及应用。利用CN-WY页岩气藏4口井的实际地质资料及生产数据明确了页岩气产能预测模型是可靠的,并利用该模型完成了工区6口生产井的产量拟合与预测,以及2口典型气井的配产分析。
【图文】：

构造图,区块,顶界,构造图

科技学院硕士专业学位论文 2 CN-WY 页岩气藏地质2 CN-WY 页岩气藏地质特征构造及断裂特征.1 构造特征CN 区块以 CN 背斜为中心，整体呈北西西-南东东向，南西翼较平缓，北东翼高点主要分布于两翼逆冲断层上盘。该区块主要圈闭 13 个，主要分布于区块，累计面积 182.68km2（图 2.1）。

构造图,底界,奥陶系,构造图

图 2.2 WY 地区奥陶系上统底界地震反射构造图ig.2.2 Seismic reflection structure map of the upper Ordovician in the WY blo特征块受多期构造影响，主要发育北东-南西、近东西向两组断裂体系模以中小断层为主，多数消失在志留系地层内部；断开 P2l~O3l大于 10km 的断层共有 13 条，落差均大于 100m。WY 区块断裂，多数消失在志留系地层内部。工区内均无大型断层，仅零星分度小于 1km 的小断层，走向呈多向性：近南北、北东向、北西，，北部和东部零星发育断距为 50m 左右的小断层；东南角发育几距大于 100m。及沉积特征特征块的五峰组-龙马溪组大部分埋深在 3500m 以浅。其中，埋深 40
【学位授予单位】：重庆科技学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TE328

【参考文献】