【摘要】：針對頁巖儲層水平井壓裂開發(fā)中復雜縫網(wǎng)形態(tài)、納微米孔隙—復雜縫網(wǎng)—井筒多尺度滲流規(guī)律認識不清等問題,開展了針對性的研究:(1)通過巴西劈裂實驗,誘導壓裂縫的產生;(2)通過X射線CT掃描,觀測巖樣內部壓裂縫形態(tài),測得壓裂縫開度;(3)結合壓裂縫形態(tài)描述和氣體在基質—復雜縫網(wǎng)—井筒中的滲流機理,在多尺度統(tǒng)一滲流模型的基礎上,建立考慮擴散、滑移及解吸的水平井單段壓裂改造產能方程;(4)考慮多級壓裂區(qū)干擾及水平井筒壓降,建立頁巖儲層多級壓裂水平井產能預測模型。研究結果表明:(1)壓裂縫形態(tài)為復雜網(wǎng)狀縫;(2)測得壓裂縫開度為4.25~453.00μm,平均為112.00μm;(3)不同縫網(wǎng)形態(tài)下頁巖氣表現(xiàn)出不同非線性滲流規(guī)律;(4)隨著重改造區(qū)裂縫密度、重/弱改造裂縫分布范圍的增大,產氣量逐漸增加,壓裂段間縫網(wǎng)滲流區(qū)域發(fā)生干擾,產氣量增加幅度減小;(5)模擬水平井筒長1 500 m、重度改造區(qū)縫網(wǎng)半長100 m時,壓裂10級產能效果最好。結論認為,需要合理地控制壓裂程度、優(yōu)化裂縫參數(shù),才能為頁巖氣壓裂優(yōu)化設計等提供技術支撐。
[Abstract]:Aiming at the problems of complex fracture pattern in horizontal well fracturing development of shale reservoir and unclear understanding of multi-scale percolation law of nano micron pore and complex fracture network-wellbore, the following researches have been carried out: (1) through Brazilian splitting experiment, Induces the production of compressive cracks; (2) through X-ray CT scanning, the fracture morphology in rock samples is observed and the fracture opening is measured. (3) based on the description of fracturing shape and the percolation mechanism of gas in matrix, complex fracture net and wellbore, the productivity equation of single section fracturing reconstruction of horizontal well considering diffusion, slip and desorption is established on the basis of multi-scale unified percolation model. (4) considering the interference of multistage fracturing area and the horizontal wellbore pressure drop, the productivity prediction model of multistage fracturing horizontal well in shale reservoir is established. The results show that: (1) the shape of compressive fracture is complex mesh, (2) the crack opening is 4.25 ~ 453.00 渭 m with an average of 112.00 渭 m, (3) shale gas shows different nonlinear seepage law under different fracture pattern; (4) with the increase of the fracture density, the distribution range of the heavy / weak reconstruction fracture increases, the gas production increases gradually, the percolation zone of the fracture network between the fracturing sections is disturbed, and the increase amplitude of the gas production decreases; (5) when the horizontal wellbore is 1 500 m long and the fracture net half length is 100 m in the heavily reformed area, the 10 grade fracturing productivity is the best. The conclusion is that it is necessary to control the fracturing degree reasonably and optimize the fracture parameters in order to provide technical support for the optimal design of shale pressure fracture.
【作者單位】： 北京科技大學土木與資源工程學院;北京科技大學應用力學研究所;
【基金】：國家重點基礎研究發(fā)展計劃(973計劃)項目“頁巖氣多場耦合非線性滲流理論研究”(編號:2013CB228002)
【分類號】：TE377

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本文編號：2359460