頁巖氣儲層人工裂縫優(yōu)化及滲流規(guī)律研究.pdf

1、頁巖儲層是典型的低孔、低滲的致密儲層，需要采取壓裂改造技術(shù)才能獲得有效產(chǎn)能。本文以延長組長7頁巖為研究目標，在綜合考慮儲層特征、氣體賦存狀態(tài)和水力壓裂技術(shù)基礎(chǔ)上，建立了考慮頁巖氣多尺度流動形式的離散裂縫模型，探究了壓裂后頁巖氣儲層滲流規(guī)律。同時，運用數(shù)值試驗的方法對裂縫參數(shù)進行優(yōu)化，獲得了人工裂縫、天然裂縫和基質(zhì)的最優(yōu)溝通關(guān)系，并通過室內(nèi)裂縫滲透率測定試驗驗證了最優(yōu)關(guān)系及模型建立的準確性。研究結(jié)果表明：長7頁巖主要孔隙類型包括晶間孔、溶

2、蝕孔、有機質(zhì)孔、基質(zhì)邊緣孔和微裂縫，普遍發(fā)育高角度和低角度裂縫；孔隙半徑主要分布范圍廣0~40μm，最小孔隙和裂縫尺度達到了納米、微米級，平均孔隙度1.8％，平均滲透率7.8×10-6μm2，孔隙度小，滲透率極低，二者呈明顯的負相關(guān)且相關(guān)性較差，儲層孔隙結(jié)構(gòu)較差，非均質(zhì)性較強；根據(jù)頁巖孔隙特征及氣體流動狀態(tài)，可將整個頁巖氣滲流過程分為基質(zhì)表面的解析，微孔到大孔和微裂縫的擴散，以及在井筒附近、微裂縫以及人工裂縫中的達西流動三個過程。數(shù)值模

3、擬結(jié)果表明，當(dāng)人工裂縫與天然裂縫夾角75°時溝通最優(yōu)。以此為優(yōu)化基礎(chǔ)，在給定的人工裂縫參數(shù)研究范圍內(nèi)對其優(yōu)化并得出當(dāng)人工裂縫長度為230m，縫寬7mm，裂縫間距120~140m，裂縫條數(shù)為3時，人工裂縫與天然裂縫、基質(zhì)溝通最優(yōu)。同時，對基質(zhì)系統(tǒng)和天然裂縫系統(tǒng)參數(shù)優(yōu)化得出：天然裂縫長度為70m，裂縫條數(shù)為4或5，裂縫間距為70m，沿著儲層寬度方向改造儲層改造比220:400，基質(zhì)系統(tǒng)滲透率為1.686×10-2mD時，人工裂縫與基質(zhì)、天然