頁巖氣藏水平井HEGF裂縫網(wǎng)絡(luò)滲流模型研究.pdf

1、高能氣體壓裂(HEGF)技術(shù)可以克服我國水利資源短缺對頁巖氣開發(fā)的限制，為頁巖氣開發(fā)提供支持，針對頁巖氣儲層基質(zhì)中廣泛分布納米級孔隙的特點和高能氣體壓裂裂縫特征，以及吸附氣體的存在和氣體流動形式復(fù)雜的情況，本文基于Langmuir等溫吸附方程、Polanyi吸附理論、FHH吸附理論推導(dǎo)得到三種吸附厚度計算公式，通過Knudsen數(shù)表示出劃分流動形式的臨界孔道直徑，利用質(zhì)量通量物理意義推導(dǎo)得到表征基質(zhì)中多種流動形式共存時氣相表觀滲透率，在

2、微分方程中加入氣體解吸項進行修正后得到了頁巖氣藏水平井HEGF裂縫網(wǎng)絡(luò)滲流模型，求解并進行了參數(shù)分析，主要得到以下結(jié)論:(1)吸附氣體厚度隨著壓力升高而增大并逐漸穩(wěn)定，三種吸附厚度計算方法具有不同適用性;(2)在儲層條件下，劃分不同氣體流動形式的臨界孔道直徑不受溫度影響，壓力較小時，臨界孔隙直徑隨壓力增加而迅速減小，當(dāng)壓力增大到25MPa以上時，該值趨于穩(wěn)定;(3)表觀滲透率隨壓力增加而減小，而考慮吸附情況下，使得該值相對更小，在儲層壓

3、力下，考慮吸附的表觀滲透率減小量為13％左右;另外表觀滲透率受流動形式影響大，單一Fick擴散表觀滲透率比單一滑脫流動表觀滲透率小2個數(shù)量級;(4)頁巖氣生產(chǎn)影響因素分析可知:①在定產(chǎn)量條件下，基質(zhì)與裂縫滲透率越高、垂直裂縫長度越長、寬度越大，所需要的生產(chǎn)壓差越小;②Langmuir體積與Langmuir壓力越大，儲層壓力下降越緩慢;③人工改造區(qū)域長度比例越大、儲層形狀因子越大，在定產(chǎn)量條件下，井底壓力下降幅度越小;④頁巖氣井生產(chǎn)壓差與