<span id="fpn9h"><noframes id="fpn9h"><span id="fpn9h"></span>
<span id="fpn9h"><noframes id="fpn9h">
<th id="fpn9h"></th>
<strike id="fpn9h"><noframes id="fpn9h"><strike id="fpn9h"></strike>
<th id="fpn9h"><noframes id="fpn9h">
<span id="fpn9h"><video id="fpn9h"></video></span>
<ruby id="fpn9h"></ruby>
<strike id="fpn9h"><noframes id="fpn9h"><span id="fpn9h"></span>
  • 《工程索引》(EI)刊源期刊
  • 中文核心期刊
  • 中國科技論文統計源期刊
  • 中國科學引文數據庫來源期刊

留言板

尊敬的讀者、作者、審稿人, 關于本刊的投稿、審稿、編輯和出版的任何問題, 您可以本頁添加留言。我們將盡快給您答復。謝謝您的支持!

姓名
郵箱
手機號碼
標題
留言內容
驗證碼

復雜壓裂縫網頁巖氣儲層壓力傳播動邊界研究

亓倩 朱維耀

亓倩, 朱維耀. 復雜壓裂縫網頁巖氣儲層壓力傳播動邊界研究[J]. 工程科學學報, 2019, 41(11): 1387-1396. doi: 10.13374/j.issn2095-9389.2019.06.21.002
引用本文: 亓倩, 朱維耀. 復雜壓裂縫網頁巖氣儲層壓力傳播動邊界研究[J]. 工程科學學報, 2019, 41(11): 1387-1396. doi: 10.13374/j.issn2095-9389.2019.06.21.002
QI Qian, ZHU Wei-yao. Moving boundary analysis of fractured shale gas reservoir[J]. Chinese Journal of Engineering, 2019, 41(11): 1387-1396. doi: 10.13374/j.issn2095-9389.2019.06.21.002
Citation: QI Qian, ZHU Wei-yao. Moving boundary analysis of fractured shale gas reservoir[J]. Chinese Journal of Engineering, 2019, 41(11): 1387-1396. doi: 10.13374/j.issn2095-9389.2019.06.21.002

復雜壓裂縫網頁巖氣儲層壓力傳播動邊界研究

doi: 10.13374/j.issn2095-9389.2019.06.21.002
基金項目: 國家科技重大專項資助項目(2017ZX05069)
詳細信息
    通訊作者:

    E-mail:qiqian0314@sina.com

  • 中圖分類號: TE37

Moving boundary analysis of fractured shale gas reservoir

More Information
  • 摘要: 頁巖氣儲層中存在大量的納微米孔隙,且孔隙裂縫結構復雜,氣體滲流阻力大,存在多尺度滲流的問題;頁巖氣儲層壓力擾動隨時間向外傳播并非瞬時到達無窮遠,其滲流規律就是一個壓力擾動邊緣動邊界的問題。基于對以上問題的研究,本文建立了滲透率分形分布和高斯分布的滲透率表征模型,對不同形態縫網壓裂特征就滲流規律進行了描述,并利用穩態依次替換法,考慮頁巖儲層中擴散、滑移及解吸作用,進一步研究了多級壓裂水平井不穩定滲流壓力擾動的傳播模型,得到不同壓裂條件下壓力擾動邊界隨時間變化的關系,并結合我國南方海相龍馬溪組頁巖氣藏儲層參數,應用MATLAB編程。研究表明:壓力傳播動邊界隨時間增加逐漸向外擴展,滲透率越小,壓力傳播越慢;未壓裂儲層壓力傳播速度<滲透率分形分布壓裂儲層傳播速度<滲透率高斯分布壓裂儲層傳播速度。對于滲透率極低的頁巖氣儲層,壓力傳播慢,氣井自然產能低,必須對頁巖氣儲層進行大規模的儲層壓裂改造,并控制壓裂程度,以提高頁巖氣開發效果;基于壓力傳播動邊界的擴展優化頁巖儲層壓裂井段間距90 m,優化滲透率分形分布壓裂井井間距318 m,滲透率高斯分布壓裂井井間距252 m。因此應合理控制頁巖儲層壓裂改造規模,實現優產高產。模型模擬結果與實際生產數據擬合較好,驗證了本研究理論模型的適用性。

     

  • 圖  1  體積壓裂井示意圖

    Figure  1.  Diagram of fractured well

    圖  2  不同分形因數α對壓裂縫網區滲透率分布的影響(rm=200 m)

    Figure  2.  Effect of different α on the permeability distribution(rm=200 m)

    圖  3  不同尺度參數對壓裂縫網區滲透率分布的影響

    Figure  3.  Effect of different scales on the permeability distribution

    圖  4  壓裂水平井示意圖

    Figure  4.  Diagram of a dynamic boundary extension of fractured well

    圖  5  生產數據擬合曲線. (a)CH1井;(b)CH2井;(c)CH3井;(d)CH4井

    Figure  5.  Fitting curve of the production data: (a) CH1 well; (b) CH2 well; (c) CH3 well; (d) CH4 well

    圖  6  不同滲透率條件下未壓裂井動邊界隨時間變化關系

    Figure  6.  Pressure disturbance propagation boundary change over time under different permeabilities

    圖  8  不同滲透率條件下(滲透率分形)動邊界隨時間變化

    Figure  8.  Pressure disturbance propagation boundary change over time under fractional permeability

    圖  10  不同滲透率條件下(滲透率高斯分布)動邊界隨時間變化

    Figure  10.  Pressure disturbance propagation boundary change over time under contaminated permeability

    圖  7  動邊界對地層壓力分布的影響(未壓裂)

    Figure  7.  Effect of moving boundary on formation pressure(constant permeability)

    圖  9  動邊界對地層壓力分布的影響(滲透率分形分布)

    Figure  9.  Effect of moving boundary on formation pressure(fractional permeability)

    圖  11  動邊界對地層壓力分布的影響(滲透率高斯分布)

    Figure  11.  Effect of moving boundary on formation pressure(contaminated permeability)

    圖  12  不同條件井動邊界隨時間變化對比圖

    Figure  12.  Pressure disturbance propagation boundary change over time under different conditions

    圖  13  壓裂井橢圓滲流區域動邊界隨時間變化. (a)滲透率分形分布;(b)滲透率高斯分布

    Figure  13.  Pressure disturbance propagation boundary change over time: (a) fractional permeability; (b) contaminated permeability

    圖  14  不同條件井動邊界對地層壓力分布的影響對比圖

    Figure  14.  Effect of moving boundary on formation pressure under different conditions

    表  1  壓裂水平井壓裂生產參數

    Table  1.   Production parameters of the fractured well

    井名井類別壓裂段數平均壓裂段間距/m實際生產時間/d20年累計產氣量,EUR/(108 m3
    CH1I類2169.405623.10
    CH2I類1971.686701.76
    CH3II類1776.478371.05
    CH4III類2272.506810.76
    下載: 導出CSV

    表  2  頁巖氣儲層基礎模擬參數

    Table  2.   Simulation parameters of shale gas reservoir

    基本參數數值基本參數數值
    儲層厚度,h/m30孔隙度,φ0.05
    井底流壓,pw/MPa6絕對滲透率,K0/(10?15 m20.0005
    邊界壓力,pe/MPa24標準狀態下氣體密度,ρgsc/(kg·m?30.7
    擴散系數,DK/(cm2·s?18.4067×10?7標準狀態下氣體壓縮因子,Zsc1
    井筒半徑,rw/m0.1標準狀態下溫度,Tsc/K293
    泄壓半徑,re/m400標準狀態下氣井產量,qsc/(m3·d?1200
    壓縮因子,Z0.89標準狀態下壓力,psc/MPa0.1
    地層溫度,T/K366.15分形因數,α?1.0
    黏度,μ/(mPa·s)0.027尺度參數,σ20
    下載: 導出CSV
    <span id="fpn9h"><noframes id="fpn9h"><span id="fpn9h"></span>
    <span id="fpn9h"><noframes id="fpn9h">
    <th id="fpn9h"></th>
    <strike id="fpn9h"><noframes id="fpn9h"><strike id="fpn9h"></strike>
    <th id="fpn9h"><noframes id="fpn9h">
    <span id="fpn9h"><video id="fpn9h"></video></span>
    <ruby id="fpn9h"></ruby>
    <strike id="fpn9h"><noframes id="fpn9h"><span id="fpn9h"></span>
    www.77susu.com
  • [1] Li F H, Liu C Q. Pressure transient analysis for unsteady porous flow with start-up pressure derivative. Well Test, 1997, 6(1): 1

    李凡華, 劉慈群. 含啟動壓力梯度的不定常滲流的壓力動態分析. 油氣井測試, 1997, 6(1):1
    [2] Liu C Q. Approximate solution of a starting gradient ratio consolidation problem. Chin J Geotech Eng, 1982, 4(3): 107 doi: 10.3321/j.issn:1000-4548.1982.03.010

    劉慈群. 有起始比降固結問題的近似解. 巖土工程學報, 1982, 4(3):107 doi: 10.3321/j.issn:1000-4548.1982.03.010
    [3] Zhu S J. The propagation of pressure wave from low permeability reservoirs. Xinjiang Pet Geol, 2007, 28(1): 85 doi: 10.3969/j.issn.1001-3873.2007.01.023

    朱圣舉. 低滲透油藏的壓力波傳播規律. 新疆石油地質, 2007, 28(1):85 doi: 10.3969/j.issn.1001-3873.2007.01.023
    [4] Wang X H, Qin S Y, Liu H, et al. Investigation radius calculation of non-darcy flow in low permeability media. J Oil Gas Technol, 2008, 30(5): 134 doi: 10.3969/j.issn.1000-9752.2008.05.033

    王新海, 秦世勇, 劉洪, 等. 低滲非達西滲流調查半徑計算方法. 石油天然氣學報, 2008, 30(5):134 doi: 10.3969/j.issn.1000-9752.2008.05.033
    [5] Qiao W, Wang L Q, Zhang Z G, et al. Pressure wave propagation of fracturing well in ultra low permeability reservoir. Xinjiang Pet Geol, 2012, 33(2): 196

    喬煒, 王厲強, 張志剛, 等. 特低滲透油藏壓裂井的壓力波傳播規律. 新疆石油地質, 2012, 33(2):196
    [6] Zhu W Y, Qi Q, Ma Q, et al. Unstable seepage modeling and pressure propagation of shale gas reservoirs. Pet Explor Dev, 2016, 43(2): 261

    朱維耀, 亓倩, 馬千, 等. 頁巖氣不穩定滲流壓力傳播規律和數學模型. 石油勘探與開發, 2016, 43(2):261
    [7] Zhu W Y, Ma Q, Deng J, et al. Mathematical model and application of gas flow in nano-micron pores. J Univ Sci Technol Beijing, 2014, 36(6): 709

    朱維耀, 馬千, 鄧佳, 等. 納微米級孔隙氣體流動數學模型及應用. 北京科技大學學報, 2014, 36(6):709
    [8] Zhang J C, Jin Z Y, Yuan M S. Reservoiring mechanism of shale gas and its distribution. Nat Gas Ind, 2004, 24(7): 15 doi: 10.3321/j.issn:1000-0976.2004.07.005

    張金川, 金之韻, 袁明生. 頁巖氣成藏機理和分布. 天然氣工業, 2004, 24(7):15 doi: 10.3321/j.issn:1000-0976.2004.07.005
    [9] Zou C N, Dong D Z, Wang S J, et al. Geological characteristics, formation mechanism and resource potential of shale gas in China. Pet Explor Dev, 2010, 37(6): 641

    鄒才能, 董大忠, 王社教, 等. 中國頁巖氣形成機理、地質特征及資源潛力. 石油勘探與開發, 2010, 37(6):641
    [10] Qi Q, Zhu W Y, Deng J, et al. Seepage model and productivity prediction of fractured wells in shale gas reservoirs with discontinuous micro-fractures. Chin J Eng, 2016, 38(3): 306

    亓倩, 朱維耀, 鄧佳, 等. 含微裂縫頁巖儲層滲流模型及壓裂井產能. 工程科學學報, 2016, 38(3):306
    [11] Yao J, Sun H, Fan D Y, et al. Transport mechanisms and numerical simulation of shale gas reservoirs. J China Univ Pet, 2013, 37(1): 91

    姚軍, 孫海, 樊冬艷, 等. 頁巖氣藏運移機制及數值模擬. 中國石油大學學報: 自然科學版, 2013, 37(1):91
    [12] Liu J X, Shang X C, Zhu W Y. Numerical computation for nonlinear unsteady percolation of shale gas and prediction of production. Scientia Sinica Tech, 2015, 45(7): 737

    劉嘉璇, 尚新春, 朱維耀. 頁巖氣直井非穩態非線性滲流的數值計算及產能預測. 中國科學: 技術科學, 2015, 45(7):737
    [13] Wu K L, Li X F, Wang C C, et al. A model for gas transport in microfractures of shale and tight gas reservoirs. AIChE J, 2015, 61(6): 2079 doi: 10.1002/aic.14791
    [14] Zhu W Y, Qi Q. Study on the multi-scale nonlinear flow mechanism and model of shale gas. Scientia Sinica Tech, 2016, 46(2): 111

    朱維耀, 亓倩. 頁巖氣多尺度復雜流動機理與模型研究. 中國科學: 技術科學, 2016, 46(2):111
  • 加載中
圖(14) / 表(2)
計量
  • 文章訪問數:  931
  • HTML全文瀏覽量:  684
  • PDF下載量:  24
  • 被引次數: 0
出版歷程
  • 收稿日期:  2019-06-21
  • 刊出日期:  2019-11-01

目錄

    /

    返回文章
    返回