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低渗致密气藏在我国天然气资源中占有相当大的比例,储量非常丰富,发展前景广阔。随着全球天然气资源供需矛盾的日益突出,非常规低渗致密气藏的开发日益受到石油工业者的重视。该类气藏储层具有低孔、低渗、高含水饱和度及连通性差等特点,开发的过程中往往会出现启动压力和应力敏感等特殊渗流现象。这使得直井难以有效动用该类储量。目前对低渗致密气藏最有效的开发方式就是采用水平井分段压裂技术。然而,我国水平井开发低渗致密气藏的时间相对较短,在水平井开发动态特征、产能控制因素及优化设计方面还需要通过理论和实践相结合进一步深入研究。本文综合运用渗流力学、气藏数值模拟、气藏工程、气藏动态分析方法,对低渗致密气藏压裂水平井产能及动态特征进行了较为全面且深入的研究。结合新场气田,针对沙二(JS2)气藏低渗致密难采储层开展了以下几个方面的工作:1)基于低渗致密气藏水平井的渗流机理,分别建立考虑了启动压力梯度和应力敏感作用的压裂水平井产能预测模型,研究了启动压力梯度、水平井段长度、分段压裂裂缝条数、裂缝半长等对水平井产能的影响规律。2)分析了新场气田沙二低渗致密气藏的地质特征和开发特征,以及气藏面临的主要问题及难动用的主要原因。3)结合沙二气藏实际地质模型,利用精细数值模拟方法,建立低渗致密气藏的地质模型,从水平段纵向上位置、水平段长度、水平井与直井井网部署、分段压裂参数、储层参数包括有效厚度、储层非均质性及应力敏感等几个方面进行了水平井产能影响因素及规律研究。4)针对沙二气藏已开发水平井生产动态资料,对现有水平井开发的生产动态特征和水平井产能控制因素进行研究。通过递减法、Blasingame不稳定产能法、流动物质平衡法和历史拟合法对水平井动态控制储量及控制半径进行了计算,优选了适用于低渗致密气藏水平井动储量的计算方法。从控制储量、水平井稳产能力、产量递减规律等方面与直井进行对比,对沙二气藏水平井开发效果进行了分析。研究取得的主要创新性结果和认识有:(1)建立考虑启动压力梯度的低渗致密气藏压裂水平井产能模型适应产能敏感性分析,结果表明:随着启动压力梯度的增加,压裂水平井产量呈线性下降关系;(2)建立的压裂水平井产能影响的机理模型,可综合研究影响水平井产能的因素;(3)水平井开发后的稳产能力明显要强于直井;(4) Blasingame不稳定产能法与历史拟合法更适合于低渗致密气藏水平井动态控制储量的计算,实际应用中应结合递减法、物质平衡法等传统计算方法,综合分析确定合理值。总体上,该研究成果对于水平井合理有效开发低渗致密气藏具有重要意义。同时,也对水平井开发非常规的致密气藏及页岩气藏也具有借鉴意义。