發(fā)布時(shí)間：2021-01-14 17:46

　　我國(guó)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(diǎn),需采用壓裂技術(shù)才能得以高效開(kāi)發(fā)。經(jīng)壓裂后形成的垂直裂縫在縱向上往往不能貫穿整個(gè)儲(chǔ)層,特別是在巨厚層進(jìn)行壓裂時(shí),通常形成部分壓開(kāi)縫。因此,構(gòu)建該類(lèi)氣藏部分壓開(kāi)井的生產(chǎn)動(dòng)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(zhì)模型,通過(guò)定義基質(zhì)系統(tǒng)擬壓力函數(shù)、裂縫系統(tǒng)擬壓力函數(shù)及擬時(shí)間因子,推導(dǎo)得到了考慮滲透率各向異性及應(yīng)力敏感性的天然裂縫氣藏滲流控制方程。此外,基于物質(zhì)平衡理論,建立了裂縫型雙重介質(zhì)、縫洞型三重介質(zhì)氣藏物質(zhì)平衡方程。在此基礎(chǔ)上,本文從單一天然裂縫氣藏部分射開(kāi)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(wú)限大、圓形外邊界定壓和圓形外邊界封閉的部分射開(kāi)直井點(diǎn)匯和線匯解,并對(duì)壓力及壓力導(dǎo)數(shù)曲線進(jìn)行了流動(dòng)段劃分。為了考慮天然裂縫氣藏近井地帶與遠(yuǎn)井區(qū)域的物性差別,建立了圓形復(fù)合氣藏部分射開(kāi)直井不穩(wěn)態(tài)滲流模型,分析了關(guān)鍵參數(shù)對(duì)產(chǎn)量曲線的影響規(guī)律,明確了產(chǎn)量主控因素。基于單一圓形和圓形復(fù)合天然裂縫氣藏部分射開(kāi)直井的點(diǎn)匯解,利用疊加原理思想,求... 

【文章來(lái)源】：中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：91 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

多重孔隙介質(zhì)模型示意圖

4Gong等（2011）利用離散裂縫模型，開(kāi)展了考慮吸附解吸、滲透率應(yīng)力敏感、非達(dá)西效應(yīng)在內(nèi)的頁(yè)巖氣藏壓裂水平井?dāng)?shù)值模擬，并應(yīng)用于云貴高原的一口頁(yè)巖氣井中的歷史擬合及動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)中。圖1-2利用非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格構(gòu)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(dǎo)流能力變化及生產(chǎn)井的位置對(duì)壓力動(dòng)態(tài)的影響規(guī)律。盡管離散裂縫網(wǎng)絡(luò)模型在刻畫(huà)裂縫方面具有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)，然而，利用這一方法的前提條件是能夠準(zhǔn)確獲得地下裂縫網(wǎng)絡(luò)的分布位置，每條裂縫的方位、長(zhǎng)度及開(kāi)度等信息，但這在實(shí)際的油氣藏動(dòng)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(jīng)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�？紤]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(yīng)力陰影”效應(yīng)和天然裂縫的影響，壓裂過(guò)程中還會(huì)出現(xiàn)非共面裂縫的情況。Xu等（2017，SPE-183647）通過(guò)將非共面裂縫離散為幾個(gè)相鄰的共面裂縫方法，將開(kāi)度不均一的裂縫離散為若干個(gè)相鄰的等開(kāi)度裂縫，考慮了非共面裂縫及變裂縫開(kāi)度的影響，進(jìn)一步改進(jìn)了嵌入式離散裂縫模型。朱大偉等（2020）提出了一種支持角點(diǎn)網(wǎng)格的嵌入式離散裂縫模型，模型考慮了裂縫開(kāi)度的非均勻性，并利用角點(diǎn)網(wǎng)格在近井周?chē)M(jìn)行局部網(wǎng)格加密，因此可準(zhǔn)確描述近井地帶復(fù)雜的滲流過(guò)程。嵌入式離散裂縫模型避免了非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格帶來(lái)的計(jì)算效率低等問(wèn)題得。此外，該方法可以與已有的有限差分模擬器方便地結(jié)合起來(lái)。嵌入式離散裂縫模型在模

9圖1-3部分壓開(kāi)垂直裂縫多段壓裂水平井示意圖近年來(lái)，Zeng等（2017，2018，2019）借鑒三線性流、五線性流等復(fù)合線性流模型的思路，提出了一種計(jì)算多段部分壓開(kāi)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(nèi)的四分之一區(qū)域分為七個(gè)區(qū)，每一區(qū)均假設(shè)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(zhì)頁(yè)巖氣井、考慮啟動(dòng)壓力梯度致密油井和考慮支撐劑部分填充（即空間變導(dǎo)流）的部分壓開(kāi)多段壓裂水平井壓力及產(chǎn)量動(dòng)態(tài)。線性復(fù)合滲流模型在求解矩形地層有限導(dǎo)流裂縫的滲流問(wèn)題中具有不可比擬的優(yōu)勢(shì)。然而，該方法無(wú)法觀察到部分壓開(kāi)引起的球形流及中期徑向流等流動(dòng)形態(tài)。國(guó)內(nèi)研究者在部分壓開(kāi)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(diǎn)源函數(shù)結(jié)合點(diǎn)匯疊加原理（郭晶晶，2013；任俊杰等，2013），地層與裂縫流動(dòng)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(duì)部分壓開(kāi)裂縫井的研究?jī)H考慮了無(wú)限導(dǎo)流，而對(duì)于有限導(dǎo)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(dǎo)流能力影響函數(shù)相比，求解過(guò)程較為復(fù)雜。除此之外，大多數(shù)研究者僅關(guān)注壓力動(dòng)態(tài)分析，而針對(duì)部分壓開(kāi)裂縫井的產(chǎn)量遞減分析的研究則較少，特別是有量綱產(chǎn)量遞減模型、復(fù)合模型更少。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]基于多重運(yùn)移機(jī)制的頁(yè)巖氣滲流機(jī)理及試井分析理論研究[D]. 郭晶晶.西南石油大學(xué) 2013



本文編號(hào)：2977259