【技术实现步骤摘要】
一种模拟页岩气特殊机理的压裂水平井产量预测方法
[0001]本专利技术涉及页岩气产量预测
，尤其涉及一种模拟页岩气特殊机理的压裂水平井产量预测方法。
技术介绍
[0002]页岩储层基质纳米孔隙渗透率极低，存在着包括解吸、纳米孔隙中气体传质扩散、滑脱渗流以及裂缝中的达西渗流等复杂的渗流机理。
[0003]现有研究发现页岩储层状态下存在一定量饱和度低于束缚水饱和度的水，并且这些水对于气体的吸附、解吸和流动产生了一定影响，进而影响到页岩气井的产量。在进行储层压裂改造时，压裂液会因为破裂压力和基质孔隙压力之间的压差及毛管力作用，有一部分渗吸到基质孔隙中，进而增大基质孔隙中的含水饱和度，影响页岩气的解吸和流动能力。页岩储层中，压裂液的返排率一般处于10％～50％，大量的压裂液滞留在储层中，并且主要处于裂缝中。因此导致在页岩气生产时，裂缝中存在气
‑
水两相流，严重降低了气体的有效渗透率，进而影响到页岩气井的产量。压裂时压裂工艺参数不同，则在降压开采时压裂裂缝导流能力的变化规律也不同。降压开采过程中，储层压...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种模拟页岩气特殊机理的压裂水平井产量预测方法，其特征在于，包括如下步骤：建立考虑特殊机理的页岩储层基质系统气相渗流模型；建立考虑特殊机理的页岩储层裂缝系统气相和水相渗流模型；根据基质系统和裂缝系统的渗流模型，建立页岩气井的气
‑
水两相渗流模型；利用数值模拟方法求解页岩气井的气
‑
水两相渗流模型，得到页岩气井产量；通过调节相关参数进行生产历史拟合；根据历史拟合后得到的参数值进行不同配产下的生产模拟和产量预测。2.如权利要求1所述的模拟页岩气特殊机理的压裂水平井产量预测方法，其特征在于，在建立考虑努森扩散、表面扩散和滑脱效应及压裂液影响解吸等特殊机理的页岩储层基质系统气相渗流模型的步骤中，建立过程为：建立压裂液影响下页岩气解吸模型，并将解吸模型的单位统一成m3/m3，得：式中：P为储层压力，MPa；R为气体常数，8.314J/(mol.K)；T为储层温度，K；V
ab
为吸附剂的绝对吸附气量，m3/t；E为吸附特征能，J/mol；P
c
为甲烷临界压力，4.59MPa；T
c
为甲烷临界温度，190.55K；m为吸附体系系数，无量纲；κ为吸附剂表面吸附势分布不均匀系数，取2～6；V1为当θ
w
＝0时气体的最大吸附量，m3/t；θ
w
为水的表面覆盖度；V
c
为气体的残余吸附量，m3/t；P
m
为测试压力或基质孔隙内压力，MPa；采用表观渗透率综合表征页岩气在基质纳米孔隙中的传输机制，传输机制包括努森扩散、表面扩散、滑移流和黏性流，得：式中：K
m
为表观渗透率，μm2；Kn为努森数；φ
m
为基质孔隙度，无量纲；τ为纳米孔隙迂曲度，无量纲；μ
g
为孔隙中气体粘度，mPa
·
s；α为稀有效应系数，无量纲；φ为页岩孔隙度，％；Ds为页岩气的表面扩散系数，m2/s；ρ
rock
、ρ
st
分别为岩石密度、标况下气体密度，kg/m3；r为基质孔隙半径，nm；ρ
g
为气体密度，kg/m3；b为滑移系数，取b＝
‑
1；θ
g
为气相的表面覆盖度；M为气体分子质量，g/mol
‑1；其中稀有效应系数表示为：页岩气的表面扩散系数表示为：式中：ΔΓ—为等量吸附热，J/mol；
建立页岩储层基质系统气相渗流模型，并转换成二维平面流动的连续性方程，得：式中：q
c
为基质系统与裂缝系统间气体的窜流量，kg/s；P
m
为基质孔隙压力，MPa；ρ
gsc
为标准状态下天然气密度，kg/m3；A
x
、A
y
分别为x、y方向网格截面积，m2；Δt为时间步长，d；Vb为网格块体积，m3；其中窜流量表示为式中：Δx为基质表观渗透率网格块在x方向上的尺寸；Δy为基质表观渗透率网格块在y方向上的尺寸；Δz为基质表观渗透率网格块在z方向上的尺寸；P
fg
为裂缝中气相压力，MPa。3.如权利要求2所述的模拟页岩气特殊机理的压裂水平井产量预测方法，其特征在于，在建立考虑铺砂浓度、支撑剂粒径及闭合应力影响的页岩储层裂缝系统气相和水相渗流模型的步骤，建立过程为：通过真实岩板导流能力实验揭示不同因素导致的人工裂缝变形规律，建立可靠的定量描述方程，裂缝导流能力F
CD
的表达式为：式中：F
CD
为当前闭合应力作用下的支撑裂缝的导流能力，D.cm；F
CD0
为表示初始闭合应力下支撑裂缝的导流能力，D.cm；C
f
...
【专利技术属性】
技术研发人员：向祖平，丁洋洋，敖翔，刘忠华，卜淘，肖前华，马欣健，张小涛，陈中华，胡骏骉，
申请(专利权)人：重庆科技学院，
类型：发明
国别省市：
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