我國天然裂縫氣藏資源潛力大、分布廣泛,然而大多數(shù)裂縫性氣藏呈現(xiàn)低滲、致密的特點,需采用壓裂技術才能得以高效開發(fā)。經壓裂后形成的垂直裂縫在縱向上往往不能貫穿整個儲層,特別是在巨厚層進行壓裂時,通常形成部分壓開縫。因此,構建該類氣藏部分壓開井的生產動態(tài)分析方法,具有十分重要的意義。本文首先闡述了天然裂縫氣藏的基本滲流特性,隨后基于雙重介質模型,通過定義基質系統(tǒng)擬壓力函數(shù)、裂縫系統(tǒng)擬壓力函數(shù)及擬時間因子,推導得到了考慮滲透率各向異性及應力敏感性的天然裂縫氣藏滲流控制方程。此外,基于物質平衡理論,建立了裂縫型雙重介質、縫洞型三重介質氣藏物質平衡方程。在此基礎上,本文從單一天然裂縫氣藏部分射開直井出發(fā),利用Laplace變換、有限Fourier余弦變換方法,分別求取了無限大、圓形外邊界定壓和圓形外邊界封閉的部分射開直井點匯和線匯解,并對壓力及壓力導數(shù)曲線進行了流動段劃分。為了考慮天然裂縫氣藏近井地帶與遠井區(qū)域的物性差別,建立了圓形復合氣藏部分射開直井不穩(wěn)態(tài)滲流模型,分析了關鍵參數(shù)對產量曲線的影響規(guī)律,明確了產量主控因素。基于單一圓形和圓形復合天然裂縫氣藏部分射開直井的點匯解,利用疊加原理思想,求... 

【文章來源】：中國地質大學(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：91 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

多重孔隙介質模型示意圖

4Gong等（2011）利用離散裂縫模型，開展了考慮吸附解吸、滲透率應力敏感、非達西效應在內的頁巖氣藏壓裂水平井數(shù)值模擬，并應用于云貴高原的一口頁巖氣井中的歷史擬合及動態(tài)預測中。圖1-2利用非結構化網格構建離散裂縫模型示意圖（SPE146842）Egya等（2019）利用離散裂縫模型，研究了裂縫的導流能力變化及生產井的位置對壓力動態(tài)的影響規(guī)律。盡管離散裂縫網絡模型在刻畫裂縫方面具有得天獨厚的優(yōu)勢，然而，利用這一方法的前提條件是能夠準確獲得地下裂縫網絡的分布位置，每條裂縫的方位、長度及開度等信息，但這在實際的油氣藏動態(tài)分析中，顯然是不太可能的。（4）嵌入式離散裂縫模型嵌入式離散裂縫模型（EDFM）由Lee等人（2001）最先提出，后經Li和Lee（2008）發(fā)展和完善。在Li和Lee（2008）研究中，將裂縫近似為垂直矩形平板。考慮到Li和Lee（2008）僅研究了垂直裂縫，Moinfar等人（2014，SPE-154246）拓展了嵌入式離散裂縫模型，研究了傾斜裂縫，即裂縫可以有任意的傾角和走向。由于受“應力陰影”效應和天然裂縫的影響，壓裂過程中還會出現(xiàn)非共面裂縫的情況。Xu等（2017，SPE-183647）通過將非共面裂縫離散為幾個相鄰的共面裂縫方法，將開度不均一的裂縫離散為若干個相鄰的等開度裂縫，考慮了非共面裂縫及變裂縫開度的影響，進一步改進了嵌入式離散裂縫模型。朱大偉等（2020）提出了一種支持角點網格的嵌入式離散裂縫模型，模型考慮了裂縫開度的非均勻性，并利用角點網格在近井周圍進行局部網格加密，因此可準確描述近井地帶復雜的滲流過程。嵌入式離散裂縫模型避免了非結構化網格帶來的計算效率低等問題得。此外，該方法可以與已有的有限差分模擬器方便地結合起來。嵌入式離散裂縫模型在模

9圖1-3部分壓開垂直裂縫多段壓裂水平井示意圖近年來，Zeng等（2017，2018，2019）借鑒三線性流、五線性流等復合線性流模型的思路，提出了一種計算多段部分壓開垂直裂縫水平井的七線性滲流模型，即將每條裂縫控制范圍內的四分之一區(qū)域分為七個區(qū)，每一區(qū)均假設為一維線性滲流，各區(qū)之間的交界面處滿足壓力相等、流量連續(xù)條件。他們利用這一方法分別研究了非均質頁巖氣井、考慮啟動壓力梯度致密油井和考慮支撐劑部分填充（即空間變導流）的部分壓開多段壓裂水平井壓力及產量動態(tài)。線性復合滲流模型在求解矩形地層有限導流裂縫的滲流問題中具有不可比擬的優(yōu)勢。然而，該方法無法觀察到部分壓開引起的球形流及中期徑向流等流動形態(tài)。國內研究者在部分壓開垂直裂縫方法也取得了較為豐碩的成果。研究中所用的方法主要有：橢圓滲流理論（劉曰武和劉慈群，1997）、Green函數(shù)和Newman程積法（盧德堂等，2011；樓湘等，2002；陳圣元和張巖，2013）、點源函數(shù)結合點匯疊加原理（郭晶晶，2013；任俊杰等，2013），地層與裂縫流動耦合半解析方法（許江文等，2013；陳軍等，2016）。以上綜述表明，大多數(shù)針對部分壓開裂縫井的研究僅考慮了無限導流，而對于有限導流裂縫則很少研究，即使研究也只是采用了邊界元等數(shù)值方法求解裂縫與地層滲流方程耦合所得到的Fredholm型積分方程。該方法與疊加導流能力影響函數(shù)相比，求解過程較為復雜。除此之外，大多數(shù)研究者僅關注壓力動態(tài)分析，而針對部分壓開裂縫井的產量遞減分析的研究則較少，特別是有量綱產量遞減模型、復合模型更少。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]局部網格加密與嵌入式離散裂縫模型耦合預測壓裂改造井產能[J]. 朱大偉,胡永樂,崔明月,陳彥東,梁沖,蔡文新,何艷輝,王小勇,陳輝,李想.  石油勘探與開發(fā). 2020(02)
[2]體積改造技術理論研究進展與發(fā)展方向[J]. 胥云,雷群,陳銘,吳奇,楊能宇,翁定為,李德旗,蔣豪.  石油勘探與開發(fā). 2018(05)
[3]非常規(guī)油氣“縫控儲量”改造優(yōu)化設計技術[J]. 雷群,楊立峰,段瑤瑤,翁定為,王欣,管保山,王臻,郭英.  石油勘探與開發(fā). 2018(04)
[4]考慮裂縫變導流能力的致密氣井現(xiàn)代產量遞減分析[J]. 孫賀東,歐陽偉平,張冕,唐海發(fā),陳長驍,馬旭,付中新.  石油勘探與開發(fā). 2018(03)
[5]基于數(shù)值模型的氣井現(xiàn)代產量遞減分析及動態(tài)預測[J]. 孫賀東,歐陽偉平,張冕.  石油學報. 2017(10)
[6]裂縫性碳酸鹽巖油氣藏滲流機理研究進展[J]. 張烈輝,李成勇,趙玉龍,吳鋒.  地球科學. 2017(08)
[7]涪陵頁巖氣田“井工廠”技術[J]. 張金成,艾軍,臧艷彬,楊海平,陳小鋒.  石油鉆探技術. 2016(03)
[8]兩區(qū)復合氣藏有限導流垂直裂縫井壓力動態(tài)分析[J]. 陳軍,楊峻懿,劉啟國,周麗莎,楊學鋒.  鉆采工藝. 2016(02)
[9]部分壓開頁巖氣井產能遞減分析[J]. 任俊杰,郭平,彭松,王永洪.  鉆采工藝. 2015(02)
[10]矩形油藏多段壓裂水平井不穩(wěn)態(tài)壓力分析[J]. 王曉冬,羅萬靜,侯曉春,王軍磊.  石油勘探與開發(fā). 2014(01)

博士論文
[1]基于多重運移機制的頁巖氣滲流機理及試井分析理論研究[D]. 郭晶晶.西南石油大學 2013



本文編號：2977259