页岩气体积压裂水平井产能影响因素研究.pdf

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1、簟21●奠4期蹭：藏2014年8月DOI：10．3969／j．issn．1006—6535．2014．04．026页岩气体积压裂水平井产能影响因素研究陆程，刘雄。，程敏华，李兵(1．中国地质调查局油气资源调查中心，北京100029；2．中油勘探开发研究院，北京100083；3．中国地质大学，北京100083)摘要：针对页岩气开发中体积压裂水平井的产能影响因素问题，利用数值模拟技术，在考虑页岩气等温吸附和解吸条件下，建立有限导流页岩气体积压裂水平井开采模型。通过研究天然微裂缝渗透率、基质一微裂缝sigma系数、储层改造体积、人

2、工裂缝导流能力、诱导裂缝导流能力、诱导裂缝密度以及非达西因子等因素对产量的影响，得到人工裂缝导流能力、天然微裂缝渗透率和改造体积大小对累计产气量的贡献率分别为28．66％、22．50％、22．35％，是影响单并产能的最主要的3大因素。气井产能优化设计对页岩气储层改造具有一定指导意义关键词：页岩气藏；SRV；水平井；人工裂缝导流能力；诱导裂缝密度中图分类号：TE348文献标识码：A文章编号：1006—6535(2014)04-0108-05的体积压裂区。当赋存在基质孔隙和微裂缝中的引言游离气被采出后，，吸附气将通过解吸作用进入

3、体积压裂水平井是开发页岩气的重要技术之天然微裂缝和诱导裂缝，再汇聚到人工裂缝，最终一。由于页岩气特殊的赋存机理，以及储层天然裂流人井筒生产出来(图1)。缝发育、脆性系数高等特点，常规的单一对称双翼针对页岩气体积压裂后3种裂缝网格互相交裂缝模型已不能满足页岩气建产的需要，只有不断错彼此连通的复杂性，以及3种裂缝网格各自与页提高有效的储层改造体积，形成最大化的缝网展岩基质孔隙模型的连通关系，选取经典的Warren布，扩大优势渗流通道，才能实现提高单井Et产和andRoot模型。最终采收率的目的。虽然国内外诸多学者参与到利用该模型

4、进行如下动态过程的模拟：①基质页岩气研究的课题中来，但有关页岩气渗流机理尚系统：内部不考虑渗流，只发生扩散。表面采用纯未定论，建立适用于体积压裂水平井页岩气的产能气体Langmuir等温吸附方程考虑吸附解吸作用；评价方程还有一定难度。②裂缝系统：在满足有限导流和达西渗流条件下，笔者在陆程¨研究的基础上，建立了页岩气藏模拟天然微裂缝、诱导裂缝网格和人工裂缝3套网水平井体积压裂模型，研究对比各优选参数对产能格，建立有效的储层体积改造区SRV，并考虑高速的贡献高低，以期为页岩气的高效开发提供依据。非达西校正；③前2套系统的耦合关系

5、：参照War—renandRoot模型中的sigma系数进行修正。1模型的建立1．2模型参数1．1建模条件在ECLIPSE中选择WarenandRoot模型，考根据已有资料J，水平井压裂过程中与页岩虑规则体积压裂，建立9段等间距人工压裂水平井层中天然裂缝相交互错，生成众多诱导裂缝，进一页岩气模型，再建立与人工裂缝相垂直和平行的等步形成人工裂缝、天然微裂缝和诱导裂缝相互交错问距诱导裂缝(图2)，模型参数如表1所示。收稿日期：20131208；改回日期：20140216基金项目：国家科技重大专项“复杂油气田地质与提高采收率技术”

6、(2009ZX05009-004-03)；中央高校基本基金“低渗透储层压裂开采井网流管模拟器开发”(2010ZYIO)作者简介：陆程(1984一)，男，助理研究员，SPE会员，2007年毕业于中国地质大学(北京)石油工程专业，2010年毕业于该校油气田开发工程专业，获硕士学位，现从事油(气)藏工程、非常规油气勘探开发等方面的研究工作。110特种油气藏第21卷根据王晓冬和陆程¨’的研究，上述模型满足极大提高储层动用率，实现对储层在长、宽、高3个有限导流条件。方向的“立体改造”。2影响因素分析页岩储层通过压裂改造后被集体“打碎”

7、，最诱导裂缝导流能力、诱导裂缝密度、SRV大小、非大限度地将具有极小导流能力的微裂缝、诱导裂缝达西因子；②储层系统：微裂缝渗透率、基质一裂缝和具有较大导流能力的人工裂缝联系在一起，致使sigma系数，结果见表2。流体从基质流经人工裂缝最后到井筒的距离最短，由表2可知，对累计产气量影响最大的参数是表2敏感参数对累计产气量影响贡献数据影响因素对累计产气量贡献值／％人工裂缝导流能力28．66微裂缝渗透率22．5O改造体积22．35Sig~na系数14．92非达西因子8．3O诱导裂缝导流能力1．85诱导裂缝密度1．44人工裂缝导流能

8、力，其次为微裂缝渗透率和改造体当压裂液泵注结束后，往往压裂液压力下降到积，两者所占比例几乎相当。诱导裂缝导流能力及不足以维持裂缝张开水平，导致裂缝闭合，势必影其密度对产量的贡献微乎其微，这与以往认为在体响其导流能力。因此，体积压裂完井阶段要选用适积压裂中，形成的次生裂缝越多、导流能力越强、