页岩气产能分析论文

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1、岩石、流体以及水力裂缝对非常规页岩油以及凝析气藏生产的影响SPE140536A.Orangi、N.R.Nagarajan,M.M.Honarpour,J.Rosenzweig，HessCorporation，Houston,Texaso1、摘要在最近几年，非常规油气藏的开发，尤其是页岩气、凝析气藏和页岩油的开发获得了巨大的动力。能源公司们积极地加入非常规碳氢资源组合。非常规资源是指那些超低渗透油气藏，开采经济效益低，或者在近井地带不经过增产措施就产量很低。由水平井联合水力裂缝的新技术使得这些油气藏的开发具有经济效益。但是初始的产

2、量下降迅速，因此，要使它们达到经济效益极限来说有时这种工作不具有吸引力。为了能够有效的开采这些油气藏，理解这些流动原理和控制岩石以及流体参数非常重要的,这些参数在油气藏的长期牛产过程中具有重要的影响。我们在标准的开发模型中通过油藏数值模拟来研究岩石、流体性质和泄油区域内的水力裂缝井的影响。木次模拟具有14阶水力裂缝的水平井，这口井在在页岩油气藏内，并且包含广泛的岩石和流体种类，从干气到凝析气以及石油。一个拓展的的混合油藏数值模拟应该包含辐射网格和结构模型。我们用来自若干水平井的短期牛产数据和来自一口垂直井的长期牛产的数据来进行对

3、比以及对模型的校正。在一个较宽范围测试内对裂缝、基质和流体性质，考虑了凝析泄油、裂缝模型、空隙体积压缩性和相对渗透率。结果显示：(1)累计产油量受流体性质敏感，尤其是地层汽油比。(2)许多井的产量下降由于基质和裂缝的压实效应以及凝析富油区的影响。(3)油藏泄油区域和裂缝波及区域有限，尽管水力裂缝能够延伸。(4)裂缝渗透率和基质相对渗透率对产量影响敏感。(5)裂缝干扰限制产量有可能在油藏的以后牛产中发牛。2、介绍和背景在过去的几十年，非常规油、气以及凝析气藏的开发获得了巨大的发展，尤其是天然气，由于天然气的更低的环境影响以及更容易

4、的管线运输到分配屮心。这些非常规的油气藏巨大，包含页岩、泥岩、碳酸盐的低渗透储层，使得要经济开采这些气藏面临挑战。但是最近水平井的新技术发展和多阶裂缝使得在储层和井筒之间有可能创造更大的联系，因此使得经济产量成为可能。另一个使之成为可能的因素是依靠气藏天然裂缝提高生产能力，即有可能使天然裂缝和水平井筒以及水力裂缝连接。典型的页岩储层是由碎屑有机质沉积岩组成，例如石英和石灰石颗粒，大小在60微米以内，并且吼道尺寸从微米到毫米有很高的有机质含量（TOC）,这也提供了非常规碳氢资源的主要来源。对页岩储层详细的石油和岩心分析来评估这些油

5、气藏储量体积和产能是由必要的。并且，这些数据可以帮助鉴定油藏的不含硫点和提供的压裂裂缝关键设计和完井战略。许多这些页岩气藏，尤其是在EagleFord的页岩包含很宽范围的碳氢流体，从低的汽油比黑油到易挥发油、富含和贫含凝析气。因此，这使得有必要准确地弄清流体特点和它们对页岩储层生产的影响。3、标准页岩石性质和特征用水基或油基泥浆在EagleFord页岩层钻取了大量的岩心，岩心显示了高角度的垂直填充裂缝。EagleFord储层的矿物中方解石的含量超过50%,中等含粘土以及干洛根。粘土主要有伊利石和蒙脱石组成，少量含伊利石、膨润土和

6、绿泥石。碎屑岩性和储层物性通常由GRI法对样品进行压碎实验来测试。孔隙度和滲透率的测试也通常用解除油藏围压之后的压碎样品。因此渗透率数据必须在稳定的模拟油藏围压下测定。渗透率的范围在微达西到毫达西之间，而且还有气体滑脱影响。克林肯堡效应和压力无法定量分析。含水饱和度在20-40%间，但是水的矿化度范围高度变化，因此使得要通过测定水的电阻率测井来评估含水饱和度就很困难。还有担心的就是对孔隙处理措施的和泥砾层水化对岩样的影响。孔隙的体积和骨架颗粒的体积的可压缩性以及它们滞后影响使得显示EagleFord具有非弹性高孔隙体积压缩性，这

7、将导致不可逆的压实和嵌入裂缝有力支撑。残余油研究显示吸附气和总有机质的数量，但是总计的吸附量无法确定，因为在釆集岩心的过程中会丢失气体。下面的一些岩石性质对于油气藏的完井和生产工程有必要：（1）基质渗透率和连接孔隙度；（2）吸附气和总有机质含量（TOC）；（3）机械性质包括静态和动态泊松比以及杨氏弹性模量；（4）基质和自然裂缝对渗透率的影响；（5）润湿性、围压、原始含水饱和度；（6）相对渗透率。许多实验方法被用于测量页岩岩样的基质气体渗透率。然而，具有代表性的渗透率测试只有通过天然岩心段在稳定的油气藏围压下才能测得。对基质的完全

8、认识以及渗透率的影响对于计算机模拟模型长期的预测是非常重要的，这对于理解油藏内自然裂缝的网络结构特点是很关键的血7叫凝析气和气•油的和对滲透率模型3⑻被用来通过模拟仿真研究预测基质和裂缝性质的影响。只有很少的相对渗透率测试手段可以用于油藏数值模拟，然而，渗吸凝析