基于三重介质等效缝网的页岩气产能预测新模型

李亚龙^1,2,3，刘先贵^2,3，胡志明^2,3，端祥刚^2,3，张杰^1,2,3，张彦从^1,2,3

1. 中国科学院大学2. 中国科学院渗流流体力学研究所3. 中国石油勘探开发研究院

摘 要：建立针对页岩气渗流机理和开发特征的产能模型是实现页岩气产能可靠预测和指导储层高效开发的关键手段。为了解决因页岩气在基质-缝网系统中的多重输运机制和多尺度流动效应导致的数学描述复杂、耦合求解困难等问题,综合考虑页岩气解吸附、扩散、渗流等特征因素,基于系列实验创建的页岩气高压等温吸附模型、广义渗透率模型,并结合基质-裂缝窜流模型,修正和完善了基质-裂缝中页岩气的耦合渗流模型。然后将PKN主裂缝扩展模型嵌入到裂缝-基岩双重介质模型中,建立了基岩-次生裂缝系统-主裂缝的三重介质等效缝网模型。最后通过耦合等效缝网模型和改进渗流模型实现了综合考虑页岩气多重流动机制和多尺度输运的产能预测。产能预测新模型的实例应用显示,对气井生产1 435 d的生产数据进行归整化曲线拟合,其效果理想,说明了新模型应用的可靠性。对该井应用新模型回归出了等效基岩块和缝网参数,同时利用新模型开展该井20 a的产能预测,相较于对比模型,生产前10 a的预测结果基本一致,生产10～20 a的预测值逐渐偏离,新模型EUR（估算的最终可采储量）为1.33亿m³,比对比模型1.27亿m³高出5%。研究结果表明,考虑综合渗流机制和耦合缝网的新模型充分体现了生产后期气井低压条件下吸附气的动用和扩散能力的提升,与气井实际生产情况一致,因此,应用于气井中长期产能预测更加可靠。新模型在页岩气水平井产能预测中具有紧密依托现场施工、生产数据及易于求解和应用等特点。

关键词：页岩气;耦合渗流模型;缝网模型;产能模型;