頁巖氣體積壓裂水平井產(chǎn)能影響因素研究.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頁巖氣體積壓裂水平井產(chǎn)能影響因素研究陸程，劉雄。，程敏華，李兵(1．中國地質(zhì)調(diào)查局油氣資源調(diào)查中心，北京100029；2．中油勘探開發(fā)研究院，北京100083；3．中國地質(zhì)大學(xué)，北京100083)摘要：針對(duì)頁巖氣開發(fā)中體積壓裂水平井的產(chǎn)能影響因素問題，利用數(shù)值模擬技術(shù)，在考慮頁巖氣等溫吸附和解吸條件下，建立有限導(dǎo)流頁巖氣體積壓裂水平井開采模型。通過研究天然微裂縫滲透率、基質(zhì)一微裂縫sigma系數(shù)、儲(chǔ)層改造體積、人

2、工裂縫導(dǎo)流能力、誘導(dǎo)裂縫導(dǎo)流能力、誘導(dǎo)裂縫密度以及非達(dá)西因子等因素對(duì)產(chǎn)量的影響，得到人工裂縫導(dǎo)流能力、天然微裂縫滲透率和改造體積大小對(duì)累計(jì)產(chǎn)氣量的貢獻(xiàn)率分別為28．66％、22．50％、22．35％，是影響單并產(chǎn)能的最主要的3大因素。氣井產(chǎn)能優(yōu)化設(shè)計(jì)對(duì)頁巖氣儲(chǔ)層改造具有一定指導(dǎo)意義關(guān)鍵詞：頁巖氣藏；SRV；水平井；人工裂縫導(dǎo)流能力；誘導(dǎo)裂縫密度中圖分類號(hào)：TE348文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1006—6535(2014)04-0108-05的體積壓裂區(qū)。當(dāng)賦存在基質(zhì)孔隙和微裂縫中的引言游離氣被采出后，，吸附氣將通過解吸作用進(jìn)入

3、體積壓裂水平井是開發(fā)頁巖氣的重要技術(shù)之天然微裂縫和誘導(dǎo)裂縫，再匯聚到人工裂縫，最終一。由于頁巖氣特殊的賦存機(jī)理，以及儲(chǔ)層天然裂流人井筒生產(chǎn)出來(圖1)。縫發(fā)育、脆性系數(shù)高等特點(diǎn)，常規(guī)的單一對(duì)稱雙翼針對(duì)頁巖氣體積壓裂后3種裂縫網(wǎng)格互相交裂縫模型已不能滿足頁巖氣建產(chǎn)的需要，只有不斷錯(cuò)彼此連通的復(fù)雜性，以及3種裂縫網(wǎng)格各自與頁提高有效的儲(chǔ)層改造體積，形成最大化的縫網(wǎng)展巖基質(zhì)孔隙模型的連通關(guān)系，選取經(jīng)典的Warren布，擴(kuò)大優(yōu)勢(shì)滲流通道，才能實(shí)現(xiàn)提高單井Et產(chǎn)和andRoot模型。最終采收率的目的。雖然國內(nèi)外諸多學(xué)者參與到利用該模型

4、進(jìn)行如下動(dòng)態(tài)過程的模擬：①基質(zhì)頁巖氣研究的課題中來，但有關(guān)頁巖氣滲流機(jī)理尚系統(tǒng)：內(nèi)部不考慮滲流，只發(fā)生擴(kuò)散。表面采用純未定論，建立適用于體積壓裂水平井頁巖氣的產(chǎn)能氣體Langmuir等溫吸附方程考慮吸附解吸作用；評(píng)價(jià)方程還有一定難度。②裂縫系統(tǒng)：在滿足有限導(dǎo)流和達(dá)西滲流條件下，筆者在陸程¨研究的基礎(chǔ)上，建立了頁巖氣藏模擬天然微裂縫、誘導(dǎo)裂縫網(wǎng)格和人工裂縫3套網(wǎng)水平井體積壓裂模型，研究對(duì)比各優(yōu)選參數(shù)對(duì)產(chǎn)能格，建立有效的儲(chǔ)層體積改造區(qū)SRV，并考慮高速的貢獻(xiàn)高低，以期為頁巖氣的高效開發(fā)提供依據(jù)。非達(dá)西校正；③前2套系統(tǒng)的耦合關(guān)系

5、：參照War—renandRoot模型中的sigma系數(shù)進(jìn)行修正。1模型的建立1．2模型參數(shù)1．1建模條件在ECLIPSE中選擇WarenandRoot模型，考根據(jù)已有資料J，水平井壓裂過程中與頁巖慮規(guī)則體積壓裂，建立9段等間距人工壓裂水平井層中天然裂縫相交互錯(cuò)，生成眾多誘導(dǎo)裂縫，進(jìn)一頁巖氣模型，再建立與人工裂縫相垂直和平行的等步形成人工裂縫、天然微裂縫和誘導(dǎo)裂縫相互交錯(cuò)問距誘導(dǎo)裂縫(圖2)，模型參數(shù)如表1所示。收稿日期：20131208；改回日期：20140216基金項(xiàng)目：國家科技重大專項(xiàng)“復(fù)雜油氣田地質(zhì)與提高采收率技術(shù)”

6、(2009ZX05009-004-03)；中央高校基本基金“低滲透儲(chǔ)層壓裂開采井網(wǎng)流管模擬器開發(fā)”(2010ZYIO)作者簡介：陸程(1984一)，男，助理研究員，SPE會(huì)員，2007年畢業(yè)于中國地質(zhì)大學(xué)(北京)石油工程專業(yè)，2010年畢業(yè)于該校油氣田開發(fā)工程專業(yè)，獲碩士學(xué)位，現(xiàn)從事油(氣)藏工程、非常規(guī)油氣勘探開發(fā)等方面的研究工作。110特種油氣藏第21卷根據(jù)王曉冬和陸程¨’的研究，上述模型滿足極大提高儲(chǔ)層動(dòng)用率，實(shí)現(xiàn)對(duì)儲(chǔ)層在長、寬、高3個(gè)有限導(dǎo)流條件。方向的“立體改造”。2影響因素分析頁巖儲(chǔ)層通過壓裂改造后被集體“打碎”

7、，最誘導(dǎo)裂縫導(dǎo)流能力、誘導(dǎo)裂縫密度、SRV大小、非大限度地將具有極小導(dǎo)流能力的微裂縫、誘導(dǎo)裂縫達(dá)西因子；②儲(chǔ)層系統(tǒng)：微裂縫滲透率、基質(zhì)一裂縫和具有較大導(dǎo)流能力的人工裂縫聯(lián)系在一起，致使sigma系數(shù)，結(jié)果見表2。流體從基質(zhì)流經(jīng)人工裂縫最后到井筒的距離最短，由表2可知，對(duì)累計(jì)產(chǎn)氣量影響最大的參數(shù)是表2敏感參數(shù)對(duì)累計(jì)產(chǎn)氣量影響貢獻(xiàn)數(shù)據(jù)影響因素對(duì)累計(jì)產(chǎn)氣量貢獻(xiàn)值／％人工裂縫導(dǎo)流能力28．66微裂縫滲透率22．5O改造體積22．35Sig~na系數(shù)14．92非達(dá)西因子8．3O誘導(dǎo)裂縫導(dǎo)流能力1．85誘導(dǎo)裂縫密度1．44人工裂縫導(dǎo)流能

8、力，其次為微裂縫滲透率和改造體當(dāng)壓裂液泵注結(jié)束后，往往壓裂液壓力下降到積，兩者所占比例幾乎相當(dāng)。誘導(dǎo)裂縫導(dǎo)流能力及不足以維持裂縫張開水平，導(dǎo)致裂縫閉合，勢(shì)必影其密度對(duì)產(chǎn)量的貢獻(xiàn)微乎其微，這與以往認(rèn)為在體響其導(dǎo)流能力。因此，體積壓裂完井階段要選用適積壓裂中，形成的次生裂縫越多、導(dǎo)流能力越強(qiáng)、