考虑岩石变形的页岩气藏双重介质数值模拟

论文摘要

为了准确预测页岩气产能,指导实际生产,通过考虑岩石变形所造成的渗透率变化以及页岩气黏性流、表面扩散、Knudsen扩散等渗流机理,将地质力学效应与流体流动进行耦合,建立综合考虑应力敏感和页岩气多种渗流机理的数学模型,采用离散裂缝模型对地层微裂缝和水力裂缝进行描述,利用有限元方法进行求解。结果表明,在表面扩散与Knudsen扩散的作用下,页岩基质渗透率增加,使页岩气累积产气量增加,而应力敏感效应使得基质渗透率降低,从而导致累积产气量降低。表面扩散系数和Langmuir体积越大或井底压力越低,页岩气累积产气量越高。对于Langmuir体积越高的页岩气藏,通过降低井底压力进行开采,更有开发潜力。新建模型的模拟结果与实际历史生产数据拟合效果较好,验证了所建模型的准确性。

论文目录

• 1 页岩气渗流相关机理
•   1.1 耦合地质力学
•   1.2 表面扩散
•   1.3 页岩气黏度与压缩因子
•   1.4 页岩气吸附与解吸机理
•   1.5 Knudsen扩散
• 2 页岩气藏多级压裂水平井渗流模型
•   2.1 物理模型
•   2.2 数学模型
•     2.2.1 基质
•     2.2.2 天然裂缝
•     2.2.3 初始条件与边界条件
•     2.2.4 求解
• 3 结果与讨论
•   3.1 地层压力分布
•   3.2 页岩气渗流机理对页岩气累积产气量的影响
•   3.3 表面扩散系数对页岩气累积产气量的影响
•   3.4 Langmuir体积对页岩气累积产气量的影响
•   3.5 井底压力对页岩气累积产气量的影响
• 4 模型验证
• 5 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 姜瑞忠,原建伟,崔永正,潘红,李广,张海涛

关键词: 页岩气,岩石变形,应力敏感,表面扩散,扩散

来源: 油气地质与采收率 2019年04期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑

专业: 石油天然气工业

单位: 中国石油大学(华东)石油工程学院,中国石油大港油田分公司采油工艺研究院

基金: 国家自然科学基金项目“页岩气藏多级压裂水平井流动特征及产能评价方法研究”(51374227),国家科技重大专项“厚层非均质性气藏产能评价及预测技术研究”(2016ZX05027004-004)和“低渗特低渗油藏耦合力学特性的多重介质模拟方法”(2017ZX05013-002)

分类号: TE328

DOI: 10.13673/j.cnki.cn37-1359/te.2019.04.010

页码: 70-76

总页数: 7

文件大小: 2350K

下载量: 276