基于复杂渗流机理的页岩气藏压后数值模拟研究

发布时间：2024-06-04 04:31

　　对于天然裂缝发育的页岩气藏,压后人工裂缝与天然裂缝相互沟通,传统的双重介质模型不能准确的反映天然裂缝对产量的影响。针对气体在纳米孔隙中运移的微尺度效应,建立了气体在基岩中黏性流动、Knudsen扩散、表面扩散、吸附层以及气体解吸附等复杂流动机理作用下的多段压裂水平井数学模型。通过离散裂缝模型对天然裂缝和压裂裂缝进行简化并采用有限元方法对模型进行求解,再运用数值模拟研究平桥区块页岩气多段压裂水平井产能的影响因素,结果表明,页岩气井早期产量主要来自裂缝系统游离气,吸附气采出程度平均只有10.1%;储层未改造区域的存在使得基岩渗透率对累计产量的影响变大,裂缝密度和裂缝网络的连通性对气井产量和递减率影响也很大。

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【部分图文】：

图3生产3个月和12个月后SRV单元内压力分布

图3给出了生产3个月和12个月后储层改造区域内压力分布图。由图3可知，由于地层中存在大量的相互连通的天然裂缝系统，生产3个月时压力降已经到达储层改造区域的外边界。生产12个月后，由于人工裂缝与天然裂缝之间良好的沟通性，基岩中游离气和吸附气很快的流向裂缝系统，人工压裂裂缝穿透区域内....

图4生产3个月后SRV单元内吸附气产出百分比分布

网格内吸附气采出百分比=（原始吸附气含量-当前剩余吸附气量）/原始吸附气含量×100%，利用上述公式计算每个网格内吸附气采出百分比。图4给出了生产3个月后SRV区域内吸附气采出百分比分布。可知在生产早期吸附气采出程度非常低，平均只有10.1%，气井早期产量主要来自裂缝系统的游离气....

图1单组分甲烷气体单管中运移机制

气体在页岩气藏基岩纳米孔隙中存在多种运移机制。不同组分气体分子与分子之间碰撞产生分子扩散，同种气体分子与分子之间碰撞产生黏性流，分子与壁面碰撞产生Knudsen扩散，吸附在孔隙壁面的气体分子沿孔隙表面蠕动产生表面扩散。当页岩气藏中仅存在单组份甲烷气体，且基岩中气体以游离态和吸附态....

图2离散裂缝模型降维

式中：Ω为整个气藏区域，Ωm和Ωf分别为基岩区域和裂缝区域，T代表运动方程。3实例计算及产量影响因素

本文编号：3988870