页岩气藏多段压裂水平井多尺度耦合渗流规律研究

来源 :中国石油大学(北京) | 被引量 : 0次 | 上传用户:xieqi_1314
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中国正迎来页岩气革命,但特别是关于页岩气的多尺度渗流理论研究还有待进一步加强。本文通过调研,总结出目前页岩气藏多段压裂水平井不稳定渗流规律研究存在的不足:微观渗流机理考虑不全面和水平井多段压裂后人工裂缝形态及分布的假设偏理想化。本文建立了更符合页岩气藏实际特征的微观渗流机理和宏观多段压裂水平井模型。这对于揭示页岩气在多段压裂水平井井底的渗流规律及压力动态特征和科学高效地利用水平井压裂开发页岩气藏来说,意义非常重大。微观渗流模型上,本文考虑纳米孔隙中多重运移机理、吸附气非平衡吸附解吸、以及微孔隙和微裂缝的三重孔隙介质,建立了页岩气藏储层中的“纳米孔中扩散+渗流-微孔隙-微裂缝”微观渗流机理模型。并通过无因次化、Laplace变换,运用源函数、delta函数等得到了具有统一形式的点源解。宏观模型上,本文先从压裂直井无限导流模型入手,从简单到复杂,最终创建了页岩气藏多段压裂水平井无限和有限导流渗流模型。通过将微观渗流机理模型的解耦合到宏观模型中去,采用“离散裂缝+势叠加”的半解析法对模型进行求解,再用MATLAB编程绘制试井典型曲线。由此对页岩气藏有限导流多段压裂水平井中气体的流动划分了9个阶段。最后对曲线的影响因素(参数敏感性)进行了分析,分析结果表明:页岩气藏气体在基质中的渗流作用很微弱,可忽略,而吸附气的扩散作用不容忽略;压裂裂缝几何分布:裂缝方位角、缝高、缝间距分布对试井典型曲线的具有很大影响;相比传统模型,本文模型考虑因素更全面,更符合页岩气藏实际开发特征。
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