基于三孔双渗模型的页岩气水平井压裂产能分析

发布时间：2020-08-26 15:36

【摘要】：页岩气藏具有很多特异性,如页岩气在气藏中的赋存状态、源储特征等。本文在分析了页岩气储层特征和成藏机理的基础上,深入透彻的研究了岩气开发全过程的解析-扩散-渗流规律,并且在考虑了重力和毛细管力的基础上,最终建立了页岩气、水两相在页岩基质、微空隙以及微裂缝这三种孔隙介质中的渗流模型。在仔细对比分析了北美已成功进行开发的页岩气藏相关资料后,以建立的三孔双渗渗流模型为基础,建立了应用水平井技术的地质模型,并利用产能分析软件对生产动态进行了模拟分析,认为开采过程中,储层压力降低,含气饱和度和气体采收率增大,并且由井筒和裂缝向地层逐渐增加。分析了页岩气解析、扩散、渗流过程中的影响因素,从优化压裂井产能出发,采用单因素分析法分别研究了储层厚度、朗格缪尔参数以及与裂缝相关的参数对页岩气产能的影响。研究表明:(1)解吸、扩散、渗流三个环节贯穿整个页岩气生产过程,它们紧密相连,相互影响;(2)朗格缪尔参数的大小受到渗流模型中基质块尺寸影响;(3)页岩气在储层中的扩散速度主要由基质与裂缝之间浓度差决定,受到扩散系数的影响则相对较小;(4)储层基质和微裂缝的渗透率是影响气体渗流的主要因素;(5)压裂裂缝导流能力对产能影响很大,导流能力越高,气体产量越大,但并不是无限的;(6)裂缝长度的影响需要同时根据无因次裂缝导流能力进行优化。本文通过对页岩气储层的认识,初步建立了压裂水平井开采页岩气的基本模型,并进行了生产动态和产能分析,为进一步开展页岩气藏的开发研究得到了一些指导性的原则和结论。
【学位授予单位】：东北石油大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TE377
【图文】：

页岩气,资源分布,预测图,全球

图 1.1 2010 年全球页岩气资源分布预测图前在页岩气资源的开发方面，由于美国研究较早，技术先进、储层条件及资较好等原因，其率先成功的对页岩油气资源进行大规模的商业化开发。19 世初，美国的钻取的首口页岩气生产井其开采时间接近一百年。至 20 世纪 70 过长达 150 年的技术积累以及生产经验，美国对于页岩气资源开采的相关渐成熟，并在原来的技术基础上开始研究对储层进行压裂改造措施。恰逢此在能源结构中所占据的比例开始增加，全球对于天然气的需求急速上升，这页岩气开发产生了非常积极的作用，截止至 70 年代末期，美国页岩气的年近 20 亿立方米。此后，美国又在采用水平井多级分段压裂的技术条件下，的产量在原有基础上几乎成指数倍增长，至 2000 年，美国页岩气总产量已亿立方米，4 年后其年产量已将要达到 200 亿立方米，7 年后年产量达到 45，9 年后年产量达到 1000 亿立方米[3]，自此之后，美国依靠着大幅上升的页在实现了天然气零进口目的的同时，还对全球的能源市场分配产生了重大影至直接的影响了全球的经济发展。

分布图,页岩气,富集,分布图

前言开发选区位于四川盆地，该盆地中的页岩气与常规天然气相比储量丰富，气的 2~3 倍，开发前景十分广阔。如果我国能够对该盆地中的储量巨大的现大规模的商业化开发，将会极大的缓解国内能源压力，并且改变我国天的局面，同时还能够为我国在非常规油资源开发方面积累宝贵的经验，为艺和技术创新打下坚实的基础。

压裂,采油指数,水平井,裂缝长度

气井增产增注的重要手段。另外水力压裂技术则还非常适用于过使用该种技术，可以使低渗、特低渗油气藏实现商业开采的目井技术是开发非常规油气资源的另外一种关键技术，因为具备着优势，使得水平井技术在一些不适合开钻竖直井的油田区块得到据两者彼此的技术优势，将水平井技术与水力压裂技术相结合，资源提供了坚实的技术支持。Giger[6]在对竖直井进行压裂的理论与技术的基础上，首次提出了举性的概念，他认为只要固井完井技术能够达到压裂要求，在开、特低渗油气藏的过程中对水平井实施压裂的设想是完全可以实自开始研究时，并未直接进行试验，而是首先从理论上入手进行型的采油指数比的影响因素进行了分析，得到了具有不同裂缝条同井型的采油指数比 JH/JV与直井压裂井的裂缝长度与水平井压裂的关系（见图 1.3）。从下图中可以明显看出，当水平井的水力裂其产量会随着水平井裂缝长度的增加而上升，可见两者之间的关。

【参考文献】