本文關(guān)鍵詞：多段壓裂頁巖氣水平井產(chǎn)能數(shù)值模擬研究

  更多相關(guān)文章： 頁巖氣 水力壓裂 水平井 數(shù)值模擬 裂縫優(yōu)化 因子分析

【摘要】：頁巖氣作為新型的潔凈能源,研究其開采技術(shù)對我國能源結(jié)構(gòu)調(diào)整具有重要的戰(zhàn)略意義。為了優(yōu)化壓裂參數(shù),提高頁巖氣抽采效率,本文基于多孔介質(zhì)滲流理論建立了不同壓裂參數(shù)下的頁巖氣數(shù)值計算模型,模擬了實例井在開發(fā)過程中氣流場參數(shù)對不同水力壓裂狀態(tài)的動力學(xué)響應(yīng)特性�；谀M結(jié)果,運用因子分析法對裂縫條數(shù)、間距、半長等壓裂參數(shù)進行分析,為構(gòu)建頁巖氣開采儲層物性參數(shù)動態(tài)變化規(guī)律,模擬滲流規(guī)律,為頁巖氣開發(fā)方案提供依據(jù)。主要研究工作如下:(1)從頁巖中的賦存狀態(tài)以及滲流規(guī)律等相關(guān)物理性質(zhì)的認(rèn)識出發(fā),根據(jù)氣體狀態(tài)方程和Langmuir方程推導(dǎo)出頁巖氣含量表達式。(2)通過對頁巖氣的儲層特征、賦存方式和運移產(chǎn)出機理等方面系統(tǒng)的研究,分析了基質(zhì)、孔隙、裂縫在不同狀態(tài)下流體流動方式,基于滲流定律和質(zhì)量守恒定律,推導(dǎo)出頁巖氣運移控制方程。(3)模擬了不同情形的水平井頁巖氣運移特性。在給定的壓力、初始條件及邊界條件下,人工壓裂三條裂縫情況下,模擬得到孔隙壓力變化,對基質(zhì)與裂縫之間流動方式以及裂縫之間壓力進行研究;在相同裂縫半長,不同間距裂縫的情況下,模擬壓裂裂縫間距對產(chǎn)量影響并進行分析,得到最優(yōu)壓裂間距;在相同間距,不同裂縫半長的情況下,模擬裂縫半長對產(chǎn)量影響并進行模擬分析,得到最優(yōu)裂縫半長;在水平井長一定,相同裂縫半長,裂縫數(shù)量不同的情況下,模擬壓裂裂縫條數(shù)對產(chǎn)量影響并進行分析,得到最優(yōu)裂縫條數(shù)。(4)基于數(shù)值模擬結(jié)果運用多因素分析對壓裂參數(shù)進行統(tǒng)計,分析裂縫條數(shù)、裂縫間距及裂縫半長對產(chǎn)能影響大小。運用因子分析法對壓裂參數(shù)與產(chǎn)氣量進行統(tǒng)計分析,按照對產(chǎn)能累計貢獻率排序,得到影響產(chǎn)氣量大小主要因素的順序。
【關(guān)鍵詞】：頁巖氣 水力壓裂 水平井 數(shù)值模擬 裂縫優(yōu)化 因子分析
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TE37;O357.3
【目錄】：

• 中文摘要3-4
• 英文摘要4-8
• 1 緒論8-19
• 1.1 研究背景8
• 1.2 研究意義8-12
• 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-17
• 1.3.1 國外研究現(xiàn)狀12-14
• 1.3.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀14-17
• 1.4 研究目的、內(nèi)容、技術(shù)路線17-19
• 1.4.1 研究目的17
• 1.4.2 研究內(nèi)容17-18
• 1.4.3 技術(shù)路線18-19
• 2 頁巖氣滲流基本方程19-29
• 2.1 頁巖的物理性質(zhì)19-22
• 2.1.1 頁巖孔隙結(jié)構(gòu)19-22
• 2.1.2 滲透率22
• 2.2 頁巖氣運移參數(shù)及頁巖含氣量22-25
• 2.2.1 頁巖氣藏氣體賦存方式22-24
• 2.2.2 頁巖氣含量24-25
• 2.3 運移特性25-28
• 2.3.1 頁巖氣解吸25
• 2.3.2 擴散25-27
• 2.3.3 達西流動27
• 2.3.4 非達西流動27-28
• 2.4 小結(jié)28-29
• 3 頁巖氣流動模型29-36
• 3.1 基本假設(shè)30-31
• 3.2 頁巖氣基質(zhì)滲流方程31-33
• 3.3 孔隙滲流方程33-34
• 3.4 人工裂縫滲流方程34-35
• 3.5 氣井產(chǎn)量35
• 3.6 小結(jié)35-36
• 4 頁巖氣水平井多段壓裂數(shù)值模擬36-51
• 4.1 頁巖氣藏幾何模型36-37
• 4.2 頁巖氣多段壓裂物理模型及定解條件37-38
• 4.2.1 物理模型37-38
• 4.2.2 初始條件與邊界條件38
• 4.3 氣藏數(shù)值模型38-40
• 4.3.1 有限差分法38-39
• 4.3.2 網(wǎng)格劃分39-40
• 4.4 頁巖氣數(shù)值模擬動態(tài)分析40-50
• 4.4.1 壓力影響分析40-43
• 4.4.2 裂縫間距影響43-45
• 4.4.3 裂縫半長影響45-48
• 4.4.4 裂縫條數(shù)影響48-50
• 4.5 小結(jié)50-51
• 5 裂縫參數(shù)因子分析51-57
• 5.1 因子分析法51-54
• 5.2 計算結(jié)果分析54-56
• 5.3 小結(jié)56-57
• 6 結(jié)論及展望57-59
• 6.1 主要結(jié)論57-58
• 6.2 后續(xù)研究工作的展望58-59
• 致謝59-60
• 參考文獻60-66
• 附錄66
• A. 作者在攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文目錄66
• B. 作者在攻讀學(xué)位期間取得的科研成果目錄66

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本文編號：1040221