考虑流固耦合效应的低渗透煤层气压裂井产能分析

发布时间：2017-06-14 21:13

  本文关键词：考虑流固耦合效应的低渗透煤层气压裂井产能分析，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：我国的煤层气资源十分丰富,开发潜力巨大,但是赋存条件具有低渗透率、低饱和度、低储层压力的特点,而且地质条件复杂,产能影响因素众多,开采过程还会引起应力变化,造成渗透性的改变,对煤层气产能产生重要影响,本文根据弹性力学、渗流力学理论方法建立煤层气藏近井地带考虑储层流固耦合效应的渗流数学模型,对影响煤层气产能的地层参数进行敏感性分析,形成考虑流固耦合效应的煤层气藏产能评价方法,为煤层气藏现场合理配产提供理论基础。主要研究成果如下：(1)从工程和地质两个方面,对影响煤层气压裂井产能的因素进行调研,通过对比分析,总结出煤层渗透率、储层压力、储层厚度以及压裂裂缝的半长、条数为影响煤层气压裂井产能的主要因素。(2)考虑煤层气开采过程中,流体的产出以及煤层气的解吸引起储层特性变化,根据渗流力学的基本理论,建立煤层气解吸、扩散和渗流的数学模型,以及储层有效应力变化和煤基质收缩引起的渗透率动态变化模型,分析渗流场和应力场耦合作用下煤层气井的产能变化情况。(3)通过CMG软件建立概念模型,对影响普通水平井和压裂水平井产量的各个因素进行敏感性分析,以日产气量峰值、十年后日产气量和十年累积产气量作为评价指标,将水平井在压裂前后的的产能进行对比分析,为实施压裂提供参考。(4)以山西晋城某煤层实际地质模型为基础,分别建立单支水平井、二分支水平井进行产能对比,分析流固耦合效应引起的产能变化规律,最后发现对于压裂水平井和压裂二分支水平井,考虑流固耦合效应之后,十年累积产气量提高了7%以上
【关键词】：煤层气 流固耦合 压裂井 产能评价
【学位授予单位】：西南石油大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TE328
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 第1章 绪论7-15
• 1.1 研究背景及意义7-8
• 1.2 国内外研究现状8-13
• 1.2.1 煤层气开采方式8-10
• 1.2.2 煤层气增产方式10-12
• 1.2.3 煤层气产能预测模型12-13
• 1.3 研究内容13-14
• 1.4 采用的技术路线14-15
• 第2章 低渗透煤层气压裂井产能影响因素15-23
• 2.1 煤层气开采工艺流程15
• 2.2 渗透率对产能的影响15-19
• 2.2.1 不同排采阶段渗透率的变化情况15-16
• 2.2.2 煤岩基质收缩引起的渗透率变化16-18
• 2.2.3 孔隙度变化对渗透率的影响18-19
• 2.3 裂缝对产能的影响19-20
• 2.4 井型对产能的影响20-21
• 2.5 其他因素对产能的影响21-22
• 2.6 本章小结22-23
• 第3章 煤岩储层变形介质流体运移数学模型23-29
• 3.1 煤层瓦斯运移数学模型23-25
• 3.2 压裂井煤层岩体力学模型25-26
• 3.3 开采过程中渗透率变化模型26-28
• 3.4 本章小结28-29
• 第4章 应力作用下煤层气压裂井产能数值分析29-71
• 4.1 油藏数值模拟软件CMG简介29-30
• 4.2 产能计算数值模拟30-31
• 4.3 裂缝渗透率变化对产能的影响规律31-39
• 4.3.1 裂缝渗透率变化对普通水平井产能的影响规律31-33
• 4.3.2 裂缝渗透率变化对压裂水平井产能的影响规律33-35
• 4.3.3 考虑流固耦合效应时压裂水平井产能变化规律35-37
• 4.3.4 裂缝渗透率变化时不同情况下水平井产能对比37-39
• 4.4 储层压力变化对产能的影响规律39-48
• 4.4.1 储层压力变化对普通水平井产能的影响规律39-41
• 4.4.2 储层压力变化对压裂水平井产能的影响规律41-43
• 4.4.3 考虑流固耦合效应时压裂水平井产能变化规律43-45
• 4.4.4 储层压力变化时不同情况下水平井产能对比45-48
• 4.5 储层厚度变化对产能的影响规律48-56
• 4.5.1 储层厚度变化对普通水平井产能的影响规律48-50
• 4.5.2 储层厚度变化对压裂水平井产能的影响规律50-51
• 4.5.3 考虑流固耦合效应时压裂水平井产能变化规律51-53
• 4.5.4 储层厚度变化时不同情况下水平井产能对比53-56
• 4.6 裂缝条数变化对产能的影响规律56-62
• 4.6.1 裂缝条数变化对压裂水平井产能的影响规律56-58
• 4.6.2 考虑流固耦合效应时压裂水平井产能变化规律58-60
• 4.6.3 裂缝条数变化时不同情况下水平井产能对比60-62
• 4.7 裂缝半长变化对产能的影响规律62-69
• 4.7.1 裂缝半长变化对压裂水平井产能的影响规律63-65
• 4.7.2 考虑流固耦合效应时压裂水平井产能变化规律65-67
• 4.7.3 裂缝半长变化时不同情况下水平井产能对比67-69
• 4.8 本章小结69-71
• 第5章 山西晋城某煤层压裂井产能分析71-84
• 5.1 煤层模型及特性介绍71-72
• 5.2 单支水平井产能变化规律72-77
• 5.2.1 实际煤层中普通水平井产能的变化规律72-73
• 5.2.2 实际煤层中压裂水平井产能的变化规律73-74
• 5.2.3 流固耦合效应下压裂井产能的变化规律74-75
• 5.2.4 不同情况下实际煤层中水平井产能对比75-77
• 5.3 二分支水平井产能变化规律77-82
• 5.3.1 实际煤层中普通二分支水平井产能的变化规律77-78
• 5.3.2 实际煤层中压裂二分支水平井产能的变化规律78-79
• 5.3.3 流固耦合效应下压裂二分支井产能的变化规律79-80
• 5.3.4 不同情况下实际煤层中二分支水平井产能对比80-82
• 5.4 本章小结82-84
• 第6章 结论与展望84-86
• 6.1 结论84
• 6.2 展望84-86
• 致谢86-87
• 参考文献87-92
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文及科研成果92

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