页岩储层压裂三孔双渗模型及应用

摘要

页岩气是在我国有丰富蕴藏量的重要清洁能源，但赋存和开发条件与他国有明显差异，因此储层压裂设计、裂网侦测评估、气体运移模拟、产量预测分析等关键工作的实质推进都将是实现页岩气高效开发战略的重要举措。当前针对于水力压裂后页岩储层多重介质模型以及储层裂隙与产能联合研究尚不成熟，极大制约了我国页岩气开采技术的发展。本文基于传统双重介质模型，细分裂隙介质为微裂隙-主裂隙系统，建立超低孔隙率条件下的基质-微裂隙-主裂隙三孔双渗耦合模型。运用Monte-carlo方法构建水力压裂后的多重随机裂隙网络，进行储层裂隙网络数值重构，对交叉裂隙进行连通性识别与导通性分析。数值模拟了不同主控因素对页岩气开采效率的影响规律。在模拟基础上，分析了不同裂隙性状与分布以及压裂裂隙组合对页岩气产能影响。 理论分析和计算表明，细分裂隙介质后的基质-微裂隙-主裂隙三孔双渗耦合模型能有效适用于水力压裂后的页岩储层，且在超低孔隙率下有更好的计算精度。页岩储层在开采中形成了明显的漏斗式压降，产气效率与储层裂隙渗透率、吸附常数、含气量及储层压力成正相关，裂隙渗透率对储层渗透性与页岩气运移产生重要影响，而吸附常数、含气量及储层压力对产气速率与累计产气量有直接的关联性。水力压裂主裂隙能够明显提高裂隙周边局部渗透性，均匀分布的二次裂隙能够导通更深层次的天然裂隙，有效提高储层有效改造体积。页岩气初期产气效率主要由局部渗透率控制，局部渗透率提高 21%，初期产量将提高近 30%，累计产气量主要由改造区有效改造体积决定，有效改造体积增大4%，累计产气量将提高12%。

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