页岩气藏渗流机理及压裂井产能评价

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页岩气产能评价

页岩气渗流模型页岩气渗流模型
页岩气渗流模型页岩气渗流模型
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页岩气渗流模型
页岩气渗流模型页岩气渗流模型
点源函数渗流方程及边界条件
页岩气渗流模型页岩气渗流模型
页岩气的吸附与解吸机理
页岩气井的生产寿命通常比较长，部分甚至高达30年，产量年递减率一般小于5%（多数为2%～3%）认为页岩气井稳产期较长的原因与储层吸附气含量密切相关，页岩气后一阶段生产的天然气主要来自基质中的吸附气。页岩气的解吸机制也是决定页岩气资源量至关重要的因素。页岩气的解吸机理在某种程度上来说，与煤层气的解吸机理是相同的。在页岩层中，页岩气在页岩中大部分以物理吸附状态赋存，页岩表面分子与甲烷分子间作用力为范德华力。页岩气的解吸是吸附的逆过程，处于运动状态的气体分子因温度、压力等条件的变化，导致动能增加而克服引力场，从页岩中脱离成为游离相，发生解吸。
页岩气的吸附与解吸机理
产能评价及影响因素产能评价及影响因素
产能评价及影响因素产能评价及影响因素
产能评价及影响因素产能评价及影响因素
产能评价及影响因素产能评价及影响因素
产能评价及影响因素产能评价及影响因素
产能评价及影响因素产能评价及影响因素
产能评价及影响因素产能评价及影响因素
总结
1.页岩气藏是自生自储型低渗气藏，气藏中的气体主要以吸附态储存在页岩基质颗粒表面或游离态储存于孔隙和裂缝中； 2.页岩气渗流机理为由基层表面解析，向裂缝中扩散，最后流向井底； 3.考虑页岩气吸附特性，建立页岩气在裂缝中流动的渗流模型； 4.通过对渗流模型的分析，得出产能的影响因素； 5.进行产能评价，包括页岩的解吸特性，使得气井产量递减更慢且生产时间更长；Langmuir体积越大，压力传播越慢，产量递减越慢；Langmuir压力越小， Langmuir Langmuir 压力传播越慢，产量递减越慢等。

页岩气藏体积压裂评价及产能模拟研究

随着全球石油和天然气需求的不断增加，非常规油气资源越来越受到人们的。其中，页岩气作为一种非常规天然气资源，因其储量丰富、开采寿命长等特点，已经成为国内外研究的热点。本次演示旨在探讨页岩储层体积压裂产能数值模拟研究的关键问题，以期为页岩油气开发提供理论支持和实践指导。
在国内外学者的研究中，页岩储层体积压裂产能的研究已经取得了一定的成果。然而，由于页岩储层的复杂性和不确定性，仍存在许多挑战和问题需要解决。其中，如何准确预测体积压裂对产能的影响是关键问题之一。因此，本次演示将重点探讨这个问题，并提出相应的解决方案。
页岩气藏体积压裂评价及产能模拟研究
01 一、引言
目录
02 二、研究现状分析
03 三、重要结论
04
四、未来研究方向和建议
05 参考内容
随着全球能源需求的不断增长，页岩气作为一种清洁、高效的能源资源，逐渐受到各国政府的重视和青睐。页岩气藏的体积压裂评价和产能模拟研究是实现页岩气高效开发的关键环节。本次演示将就这两个方面的研究现状和发展趋势进行分析和探讨。
影响渗流的主要因素包括：
1、多孔介质特性：多孔介质的孔隙结构、岩石颗粒的大小和形状Hale Waihona Puke 颗粒间的连通性等因素都会影响渗流。
2、流体性质：流体的黏度、密度、表面张力等性质也会影响渗流。 3、储层压力：储层压力的高低直接影响到流体的流动能力和方向。
4、温度：温度会影响流体的黏度和岩石的渗透性，进而影响渗流。
1、体积压裂评价方面：进一步深化数值模拟方法的研究与应用，通过精细化建模和模拟算法的优化，提高模拟结果的精确度和可信度。同时，结合地球物理探测技术，可以更好地揭示裂缝的分布和形态。
2、产能模拟方面：针对不同类型页岩气藏的特点，研究和比较各类产能预测模型的适用性和精度，为实际生产提供有效的决策支持。此外，应充分考虑实际生产过程中储层参数的变化以及采收率的影响，提高产能预测的准确性。

页岩气藏渗流机理及压裂井产能评价_段永刚

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’ Ｓｈａｌｅａｓｓｅｅａｅｍｅｃｈａｎｉｓｍａｎｄｆｒａｃｔｕｒｅｄｗｅｌｌｓｒｏｄｕｃｔｉｏｎｅｖａｌｕａｔｉｏｎｇｐｇｐ
１１１２，ＤＵＡＮＹｏｎａｎＷＥＩＭｉｎｉａｎＬＩＪｉａｎｉｕＴＡＮＧＹａｎ－ｇ－ｇｇ，ｇ－ｑｇ，ｑ
］１２１５－。考虑页岩气解吸的压裂井数学模型［
１页岩气渗流机理及解吸特性
９］，页岩气藏是一种 “ 自生自储式” 气藏［开采过
运用质量守恒和达西定律，获得在页岩裂缝中
１６］气体流动方程［
程中，地层压力降低，打破原来的吸附平衡，原先吸附在页岩基质表面的气体将发生解吸，形成游离态气体，最终重新到达平衡。页岩气穿过页岩孔隙介扩散和渗流这质的流动可描述为图１所示的解吸、
６３
同样适用页岩气的吸附解吸特性，因此目前主要运用Ｌａｎｍｕｉｒ等温吸附原理来描述页岩气的吸附ｇ解吸。
２页岩气考虑解吸的点源解推导
页岩脆性较强，外力作用下易形成天然裂缝和诱导裂缝，通常将页岩气藏简化成双重介质孔隙结利用点源法推导了构模型。考虑页岩气解吸特性，
页岩气藏渗流机理及压裂井产能评价

页岩气体积压裂水平井产能影响因素研究

利用该模型进行如下动态过程的模拟：①基质系统：内部不考虑渗流，只发生扩散。表面采用纯气体 Langmuir 等温吸附方程考虑吸附解吸作用； ②裂缝系统：在满足有限导流和达西渗流条件下，模拟天然微裂缝、诱导裂缝网格和人工裂缝 3 套网格，建立有效的储层体积改造区 SＲV，并考虑高速非达西校正；③前 2 套系统的耦合关系：参照 Warren and Ｒoot 模型中的 sigma 系数进行修正。
当压裂液泵注结束后，往往压裂液压力下降到不足以维持裂缝张开水平，导致裂缝闭合，势必影响其导流能力。因此，体积压裂完井阶段要选用适当类型的支撑剂，以便生产过程中裂缝内的压力损失降低到最低水平，达到维持裂缝最佳导流能力的效果。
2. 1 人工裂缝导流能力
人工压裂的结果是在近井地层中留下一条高传导能力的渗流通道，便于流体从远井地带流到井底或注入剂由井底向地层疏散。由图 3 可知，人工裂缝导流能力由 0. 305 × 10 － 3 μm2 ·m 增至 15. 25 × 10 － 3 μm2 ·m，累计产气量随着导流能力的提高增幅显著，压降漏斗波及范围变大。尤其是有效 SＲV 区域内。在开采初期，累计产气量的增幅速率明显高于低导流能力时，贡献率接近 30% 。从某种程度上说，裂缝导流能力要比裂缝半长对增产效果的影响更加重要［7］。而裂缝导流能力实际上是通过裂缝渗透率和已支撑裂缝宽度来决定的，其实质为单位压力梯度下裂缝允许储层输送流体的流量［7］。显而易见，对于页岩气体积压裂而言，人工裂缝在储层和井筒之间起到不可替代的运移通道作用，只有裂缝允许流体进入的流量越大，生产井的产量才会越高。在整个系统中（图 1、2），无论其他参数对系统有什么影响，如果人工裂缝允许流体进入流量的能力减弱，则会影响单井产量及最终采收率。

页岩气储层可压裂性评价技术

页岩气储层可压裂性评价技术随着全球对清洁能源的需求不断增加，页岩气作为一种非常规天然气资源，逐渐受到了广泛。

页岩气储层具有巨大的储量和生产潜力，但其开采和生产过程涉及到复杂的工程技术和地质因素。

为了提高页岩气储层的开采效率，本文将探讨页岩气储层可压裂性评价技术的重要性及研究进展。

页岩气储层是一种非常规天然气储层，主要分布在盆地内沉积岩层中。

这些储层通常具有较低的孔隙度和渗透率，因此需要进行压裂作业以提高产能。

可压裂性评价技术是指通过对储层特性进行分析，评估其是否适合进行压裂作业以提高产能的技术。

页岩气储层具有一些特殊性质，如多孔性、裂缝性等。

多孔性是指储层中存在许多纳米级孔隙，这些孔隙是页岩气的主要存储空间。

裂缝性是指储层中存在天然裂缝或岩石断裂，这些裂缝可以为页岩气提供运移通道和存储空间。

这些特点对可压裂性评价技术具有重要影响，因为它们将直接影响压裂作业的效果和产能。

可压裂性评价技术主要包括岩芯实验和数值模拟两种方法。

岩芯实验是通过钻取储层中的岩石样品，在实验室进行压裂实验，观察储层的压裂特性和反应。

这种方法可以较为准确地模拟实际压裂作业过程中的情况，从而对储层的可压裂性进行评价。

但是，岩芯实验成本较高，需要大量的时间和人力。

数值模拟是通过计算机模型对储层进行模拟压裂，以评估其可压裂性和产能。

这种方法可以通过调整模型参数来模拟不同条件下的压裂作业，具有较高的灵活性和成本效益。

但是，数值模拟需要依赖一定的假设和简化，其准确性和可靠性受到一定限制。

在实际应用中，页岩气储层可压裂性评价技术已经得到了广泛的应用。

例如，在北美地区的页岩气田，通过可压裂性评价技术对储层进行评估，可以有效地指导压裂作业和提高产能。

在国内，该技术也逐渐得到了重视和应用，例如在川渝地区的页岩气田，通过可压裂性评价技术的运用，成功地提高了产能和开采效率。

页岩气储层可压裂性评价技术对于提高页岩气田的开采效率和产能具有重要意义。

本文介绍了该技术的相关概念、方法和实践经验，并指出了该技术在应用过程中需要注意的问题和未来的发展方向。

考虑滑脱效应的页岩气压裂水平井产能评价理论模型

中图分类号：ＴＥ３５５．６
ห้องสมุดไป่ตู้文献标识码：Ａ
文章编号：１０００ — ３７５４（２０１３）０３－０１５７ — ０７
ＰＲｏＤＵＣＴＩＶＩＴＹＥＶＡＬＵＡＴＩＮＧＴＨＥｏＲＥＴＩＣＡＬＭｏＤＥＬｏＦＴＨＥ
ＦＲＡＣＴＵＲＥＤＳＨＡＬＥ．ＧＡＳＨｏＲＩＺｏＮＴＡＬＷＥＬＬＳＣＯＮＳＩＤＥＲＩＮＧ
２０１３年６月
大庆石油地质与开发
ＰｅｔｒｏｌｅｕｍＧｅｏｌｏｇｙａｎｄＯｉｌｉｅｆｌｄＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｉｎＤａｑｉｎｇ
Ｊｕｎｅ，２０１３
Ｖｏ１．３２Ｎｏ．３
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｍｕｌｔｉ — ｓｔａｇｅｆｒａｃｔｕｒｉｎｇｏｆｔｈｅｈｏｉｚｒｏｎｔａｌｗｅｌｌｓａｎｄｌｏｗｐｏｒｏｓｉｔｙａｎｄｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｔｈｅｒｅｓ — ｅｒｖｏｉｒｓｍａｋｅｓｈａｌｅｇａｓｐｒｅｓｅｎｔａｌｏｎｇ－ｐｅｉｏｒｄｔｒａｎｓｉｅｎｔｌｉｎｅａｒｌｏｆｗｉｎｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ，ｔｈｅａｂｓｏｒｂｅｄｇａｓｄｅｓｏｒｐｔｉｏｎａｎｄｔｈｅｇａｓｓｌｉｐｐａｇｅｅｆｆｅｃｔｉｎｎａｎｏ — ｐｏｒｅｍａｔｒｉｘｍａｋｅｓｈａｌｅ — ｇａｓｐｒｏｄｕｃｉｎｇｌａｗｓｄｉｆｆｅｒｅｎｔｆｒｏｍｔｈｅｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌｏｎｅｓ．Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｆｅａｔｕｒｅｓｏｆｔｈｅｔｒａｎｓｉｅｎｔｌｉｎｅａｒｌｆｏｗａｎｄｄｅｓｏｒｐｔｉｏｎ，ｃｏｎｓｉｄｅｉｎｒｇｔｈｅｓｌｉｐｐａｇｅｅｆｆｅｃｔ，ｔｈｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｆｏｒｅｃａｓｔｉｎｇｍｏｄｅｌｆｏｒｔｈｅｓｅｋｉｎｄｓｏｆｈｏｒｉｚｏｎｔａｌｗｅｌｌｓｉｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄａｎｄｃａｌｃｕｌａｔｅｄ．Ｏｎｔｈｅｂａｓｉｓｏｆｔｈｅａｂｏｖｅ，ｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅｎｕ－ｍｅｒｉｃａｌｉｎｖｅｒｓｉｏｎａｎｄｃｏｍｐｕｔｅｒｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇ，ｔｈｅｔｙｐｉｃａｌｃｕｒｖｅｓｏｆｔｈｅｗｅｌｌｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎａｒｅｄｒａｗｎ．Ａｎｄｆｕｒｔｈｅｒｍｏｒｅｆｏｕｒｌｏｆｗｓｔａｇｅｓａｒｅｓｕｍｍａｉｚｒｅｄｉｎｔｈｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｏｆｍｕｌｔｉ－ｓｔａｇｅｆｒａｃｔｕｒｅｄｈｏｉｚｒｏｎｔａｌｓｈａｌｅ — ｇａｓｗｅｌｌｓ：ｌｉｎｅａｒｌｆｏｗｉｎｆｒａｃｔｕｒｅｓ，ｂｉｌｉｎｅａｒｌｏｆｗ，ｌｉｎｅａｒｌｏｆｗｉｎｍａｔｒｉｘａｎｄｂｏｕｎｄａｒｙ — ｄｏｍｉｎａｔｅｄｌｏｆｗ．Ｔｈｅｐａｒａｍｅｔｅｒｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙａｎａｌｙｓｅｓｓｈｏｗ

页岩气渗流特征及压裂井产能_宋洪庆

n
∑ j = 1， j≠ i
xi Nj － xj Ni Ni － = D i， De k ij
(
)
Δ
(D
)
（ 3）
（ 5）
（ 6）
p） 2 = （ 7）
第2 期
宋洪庆等：页岩气渗流特征及压裂井产能
· 141·
且页岩储层稳定时地气层平均压力下对应的 μZ 值，层压力的控制范围最大，因此极坐标系下页岩稳定渗流时的基本微分方程为 d2 p 1 d p （ μD k + kp） + r dr d r2
Characteristics of gas flow and productivity of fractured wells in shale gas sediments
2） SONG Hongqing1），LIU Qipeng1，，YU Mingxu1），WU Peng3），ZHANG Yu1）
2
科
技
大
学
学
报
第 36 卷
流动规律的应用具有局限性，产能评价等开发关键技术也有待突破，这严重制约了页岩气藏的规模开发和商业化进程．为此，本文考虑含纳米孔隙页岩［10 ］储层特征，依据分子运动理论和扩散理论，对页岩气渗流规律进行理论分析，建立适用于多尺度介质的气体运动方程和页岩气输运数学模型，得到径向流条件下的压力分布公式，形成页岩气井生产控制区域计算方法，建立压裂井三区耦合非线性渗流产能方程，为页岩气能源的高效开发提供理论依据．
8 ＲT ．（ 2） πM m； M 为气体分子摩尔质式中： d pore 为孔隙介质直径， Dk =
d pore 3

页岩气储层脉冲水力压裂机理

石油、煤炭等传统化石能源领域：随着全球能源需求的不断增长，这些领域的研究主要集中在提高采收率、降低环境污染等方面。同时，也在积极探索新型的开采技术和方法，如水平井、水力压裂等。
新能源领域：随着新能源市场的不断发展，太阳能、风能、地热能等新能源的研究日益增多。这些领域的研究主要集中在提高能源转换效率、降低成本等方面。
裂缝扩展
03
通过对压裂后岩石样本的观察，发现脉冲水力压裂产生的裂缝
呈现出分支状扩展的特点。
实验结论与讨论
01 02 03 04
脉冲水力压裂是一种有效的页岩气储层压裂方法，能够有效地在岩石中产生裂缝。
脉冲水力压裂产生的压力分布呈现出不均匀的特点，这有助于裂缝的扩展。
脉冲水力压裂产生的裂缝呈现出分支状扩展的特点，这有助于提高页岩气储层的渗透性。
优化方法与流程设计
3. 建立数值模型，对压裂过程进行模拟；
4. 根据模拟结果进行优化设计，包括裂缝长度、宽度及方向等；
5. 进行现场试验，验证优化设计的有效性。
优化结果与分析
结果
通过优化设计，提高了页岩气储层的渗透率及产量，降低了开采成本。
分析
优化结果受到多种因素影响，如储层地质条件、岩石力学性质、裂缝扩展机制等。通过对这些因素的综合考虑，可进一步提高优化
高温高压
页岩气储层在高温高压条件下形成，这些条件有利于有机质的转化和储层物性的改善。
页岩气储层的研究意义
能源需求
01
页岩气是一种清洁、高效的能源，对满足全球能源需
求具有重要意义。
资源开发
02 页岩气储层具有巨大的资源潜力，开发利用有助于推
动经济发展。
科技进步

页岩气藏水力压裂效果影响因素及评价

1931 水力压裂技术概况多级压裂是指通过限流和封堵球对对储层进行分段，然后逐级进行压裂的技术。

其能根据储层不同的含气特点对不同储层进行分段压裂，方法主要为连续油管压裂[1]。

该技术是水力压裂的重要技术之一，在美国页岩气的开发实践中，大多数都采用多级压裂和水平井二者相结合的技术，只有少部分井采用直井压裂的技术，从产量上来看，水平井多级压裂后的产量为直井压裂产量的7-10倍，而且，从长期来看，采用多级压裂技术更能提高页岩气单井产量。

多级压裂的主要特点表现为分段和多段压裂。

对于水平井段很长的井，多级压裂可以显著提高产量，并且可以根据目的层的不同含气情况优化压裂层位。

多级压裂技术不仅在国外，更是在国内涪陵区块获得了广泛应用。

清水压裂是指通过将减阻剂、支撑剂等许多不同类型的添加剂与大量清水混合后压入地层产生具渗流能力的裂缝，从而使储层获得工业气流的压裂措施。

岩层被压开后，支撑剂对岩层起到支撑作用，从而使裂缝保持张开状态，从而达到压裂作业的效果。

有实验表明通过在清水中添加支撑剂能明显改善不加添加剂的效果。

同时，清水压裂队页岩气层的伤害相比凝胶压裂液更小，这也更有利于后续的排采作业，从而通过更低的压裂成本来获得更高产量。

除了上述技术外，水力压裂的关键技术还包括水力喷射压裂、重复压裂技术以及同步压裂技术。

2 水力压裂效果影响因素影响水力压裂效果的因素有很多，包括储层特征因素、压裂材料及压裂工艺等。

下文将主要介绍储层特征因素[2]。

储层自身的特征主要包括粘土含量或脆性矿物含量、孔隙度和渗透率、有机质（TOC）含量、杨氏模量及泊松比以及天然裂缝的发育情况[3]。

脆性矿物含量，石英、方解石等脆性矿物含量越高，压裂时更容易产生诱导缝形成复杂的网状裂缝。

一般页岩孔渗较低时，压裂对储层的改造效果越好，也更容易改善页岩气的流动性，不过孔渗越低，游离气含量越低，压裂改造更多的是释放吸附在有机质和粘土矿物表面和孔隙中的吸附气。

基于返排产水数据的页岩气井压裂效果评价方法

基于返排产水数据的页岩气井压裂效果评价方法王妍妍;刘华;王卫红;胡小虎;郭艳东;戴城【摘要】对于页岩气藏,采用水平井多段压裂技术可在地层中形成一个复杂裂缝系统,实现经济有效开发,因此复杂裂缝系统的定量刻画对准确预测页岩气井产能具有重要意义.为分析早期返排产水数据并获取储层改造信息,假设裂缝内流体流动为径向流和线性流,考虑基质向裂缝系统供气对产水的影响,得到气井定产量生产时的水相渗流数学模型,结合物质平衡方程得到压力解,根据杜哈美原理将模型的适用范围扩展到气井放喷排液阶段变产量生产条件下.模型求解分析发现,当裂缝系统进入整体泄压阶段后,双对数坐标中规整化产水量和物质平衡时间的关系表现为斜率为-1的直线段,特征线分析可确定有效裂缝体积和裂缝形状参数.结合数值模拟技术对方法进行验证,并结合现场实例完成有效裂缝体积求取.研究结果表明,在进行产水数据分析时返排数据不可省略,否则获得的有效裂缝体积偏小.提出的方法为利用返排产水数据评价压裂效果提供了技术支撑.【期刊名称】《油气地质与采收率》【年(卷),期】2019(026)004【总页数】7页(P125-131)【关键词】页岩气;压裂效果;返排;特征线诊断;裂缝体积【作者】王妍妍;刘华;王卫红;胡小虎;郭艳东;戴城【作者单位】中国石化石油勘探开发研究院,北京100083;页岩油气富集机理与有效开发国家重点实验室,北京100083;中国石化石油勘探开发研究院,北京100083;页岩油气富集机理与有效开发国家重点实验室,北京100083;中国石化石油勘探开发研究院,北京100083;页岩油气富集机理与有效开发国家重点实验室,北京100083;中国石化石油勘探开发研究院,北京100083;页岩油气富集机理与有效开发国家重点实验室,北京100083;中国石化石油勘探开发研究院,北京100083;页岩油气富集机理与有效开发国家重点实验室,北京100083;中国石化石油勘探开发研究院,北京100083;页岩油气富集机理与有效开发国家重点实验室,北京100083【正文语种】中文【中图分类】TE37目前进行页岩气井压裂改造参数解释时多采用微地震监测［1］、压后评估［2-4］等技术，或以气井返排后的生产数据为对象［5］进行诊断分析。

页岩储层裂缝发育因素分析及产能评价

２页岩裂缝发育因素分析
脆性矿物、黏土矿物、有机质等的含量与储层裂缝发育程度具一定的相关性，孔隙度与有机质含量之间存在较强的正相
关关系；黏土矿物、脆性矿物含量与比表面积有一定正相关性。丰富的有机质是微孔的主要载体。脆性矿物是控制裂缝发育程度的主要内在因素之一。石英含量较高，储层脆性提高，
素。初步探讨了页岩裂缝发育程度与产能之间关系，页岩裂缝对页岩气储集和产出均密
切相关，可以为页岩气的游离富集提供储渗空Ｉ＇ｇ，增加页岩气游离态页岩气的含量，也
有助于吸附态页岩气的解析，并成为页岩气运移、开采的通道。但若页岩裂缝发育规模过大并与大型断裂连通，对于页岩气的保存条件极为不利，会导致页岩气的散失。本文旨在分析影响页岩裂缝发育的因素及页岩裂缝对页岩气开发和产出的影响，为页岩气资源评价提供指导。
２．２矿物组成
渗流能力有极大的改善，为页岩气从基岩孔隙进入井孔提供了必要的运移通道。页岩裂缝的发育程度不仅直接影响着页岩气藏的开采效益，而且还决定着页岩气藏的品质和产量高低，裂缝发育有助于页岩层中游离态页岩气体积的增加和吸附态页
岩气的解吸与总含气量的增加。
２．３岩石力学性质
素，对页岩气的勘探开发具有非常重要的意义。
根据成因类型，页岩储层裂缝可分成２大类，即构造裂缝和

页岩气储层可压裂性评价

[1-2]
石英是页岩中主要的脆性矿物，石英的含量越高，页岩的脆
性越强，更加容易下外力作用下形成天然裂缝和诱导裂缝。除了石英以外，长石和白云石也是页岩储层中的脆性矿物。脆性矿物越多，页岩可压裂改造的性能越好，所以脆性矿物的含量作物以外，黏土矿物矿物。黏土矿物是储层改造中的不稳定因素，水致页岩气产出通道的堵塞，影响页岩气产出的效率，从这个角度出发，黏土矿物的存在对页岩气储层改造产生了负面的影响。并且页岩气的的黏土矿物含量越高，页岩的塑性越强，在压裂改造的过程中吸收的能量越多，越难压裂。综合以上两点以及其他不可预见的影响，黏土矿物的影响页岩可压裂性的一个负向指标。笔者通过 XRD(X-Ray Diffraction， XRD) 实验测试了页岩中脆性矿物和黏土矿物的含量矿物成分。 3 页岩可压裂性评价模型的建立和计算 3.1 评价模型的建立按照权重分析法的具体思想和步骤具体确定页岩可压裂性。学者为了定量
[13]
因素过于单一，不能全面反映页岩可压裂性的综合特征。自此，敏性的黏土矿物含量较高时，在水力压裂的过程中容易溶解导
段时间内，脆性系数被作为评价页岩可压裂性的唯一指标。目前，对于脆性的定义在岩石力学这一块并没有统一的标准，泊松比反映了页岩在压力下破裂的能力，杨氏模量反映了当页岩被压裂后保持裂缝的能力，页岩的泊松比越小，杨氏模量越大，页岩的脆性越大。为了定量描述页岩的脆性特征，引入了脆性系数这个概念，主要是测量和计算出泊松比和杨氏模量两个力学参数。 2.2 页岩的内摩擦角和粘聚力
的影响因素的权重分配，首先构造页岩可压裂性的递阶层次结构图，再构造权重的判断矩阵，检验矩阵的一致性，调整合理化检验合格以后再进行计算。具体计算步骤如下：数、脆性矿物含量、黏土矿物含量、粘聚力等指标，这些评价指标具有不同的单位和量纲，并且各个指标数值的大小和有效范围不一样，为了进行评价，必须把所有的指标进行归一化的处理，本文采用的极差变换的方法将各个参数标准化。极差变换中参矿物含量、粘聚力，以及其他未考虑或许不需要考虑的中性指标和非定量指标四种。正向指标的值越大，负向指标的值越小，可压裂性越大。

页岩气井压后试井分析与评价应用

页岩气井压后试井分析与评价应用作者：陈守雨来源：《环球市场信息导报》2016年第15期体积压裂是一种通过充分破碎致密页岩岩体，在储层中制造具备有效渗流能力的改造体积，实现页岩气经济开发的改造工艺。

现场可通过压裂过程中的实时微地震监测或压后停泵压降测试，对体积压裂改造效果进行分析和评价。

事实上，实时微地震监测受到传感器位置、噪声点等因素影响，对压裂裂缝特征描述可能失真；停泵压降测试往往受到测试时间限制，解释范围较有限。

通过试井手段对体积压裂后页岩气井生产过程中流量和压力测试数据进行分析，为改造效果评价和产能预测提供更详细、准确的参数。

与常规压裂不同，体积压裂以高排量、流体切换、缝内转向等工艺手段克服地层脆性及应力条件的限制，制造形态复杂的空间裂缝网络，其渗流特征与面源缝大不相同，更近于以射孔孔眼或近井地带一定范围内主裂缝通道为中心点源流动，从试井动态上是径向或拟径向流特征，而非线性流。

利用较短的主裂缝长度和高于页岩基质若干数量级的有效渗透率，对改造体积进行描述，对于评价体积压裂效果和产能预测更具有实际意义。

本文通过对四川威远页岩气井压后生产的测试数据进行试井分析，给出了了典型的页岩气井体积压裂后的渗流特征，并利用试井解释建模，进行历史拟合和长期产能预测。

体积压裂通过在致密页岩内建立有效的渗流通道，最大程度释放储层，对建立长期稳定产能有着重要作用。

现阶段，可以通过在压裂过程中实时微地震监测，压后停泵压降测试，辨别、分析和评价体积压裂改造效果。

然而，实时微地震监测结果通常受到多方面因素的影响，如检波器的密度和分布的位置、压裂过程中其他噪声源影响、微地震解释精度等，都会造成实时微地震解释出现偏差。

另外，微地震监测记录的是在压裂过程中发生的岩体破裂事件和能量响应，但很难高精度地分辨实际上具备有效导流的裂缝，微地震解释改造体积往往远大于井控有效改造体积。

压裂施工停泵压降测试虽然也是裂缝解释的重要手段，但现场上受到测试时间较短的影响，记录的数据点不足以描述压力波在整个有效改造体积内的传播过程，定量描述裂缝系统形态有一定难度。

页岩气藏储层压裂实验评价关键技术_付永强

图 5 Wx 井地面微地震缝高监测图 ( 注: 咖啡色矩形框代表射孔段位置)
图 8 页岩岩心天然裂缝渗透性与闭合压力关系图
2. 2 页岩敏感性自吸实验岩心矿物成分和黏土矿物成分分析是进行敏感性
评价和储层损害评价的基础工作。通过对页岩 X 射线衍射实验, 可以获得全岩矿物成分及黏土矿物成分 ( 图 9) 。按照常规气藏敏感性评价模式, 如果根据上述实验结果及各种黏土矿物水化膨胀能力的大小推断, 该区域储层的水敏特征应是中等偏强, 而水锁特征应非常严重。然而, 研究表明: 常规气藏中类似这种黏土矿物分布特征的水锁伤害可能导致储层的有效相对渗透率下降到原来的 10% 以下, 但页岩的自吸实验却表现出了不同的结果。
页岩气的勘探开发在国内刚刚起步, 许多领域还需要进一步攻关。虽然针对页岩压裂的特殊模式以及页岩的敏感性特征探索了页岩气藏储层压裂实验评价的关键技术, 尤其是在页岩脆性特征对裂缝形态的影响、页岩岩心敏感性评价方法上, 初步获得了一些认识, 但仍需要开展大量的室内实验评价和现场施工分析、验证。特别是在页岩压裂形成缝网的前提条件、延伸机理、控制机理等方面仍需开展大量研究。
2 页岩储层敏感性与伤害评价
2. 1 天然裂缝和层理伤害与评价虽然页岩基质是无法提供气体流动通道, 但天然
裂缝和由应力释放形成的层理缝是流体渗流的主要通
第 31 卷第 4 期
开发工程
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道。因此对于页岩气压裂而言, 岩心伤害和敏感性实验应该注重对天然裂缝伤害和评价工作。由于天然裂缝和层理缝的存在, 页岩岩心的渗透率可以提高为 0. 01~ 0. 001 mD 的数量级( 图 8) , 这就为在目前工艺技术水平下工业开采页岩气提供了可能。

页岩气储层多级压裂水平井非线性渗流理论研究

页岩气储层多级压裂水平井非线性渗流理论研究一、本文概述本文旨在深入研究和探讨页岩气储层多级压裂水平井的非线性渗流理论。

随着全球能源需求的持续增长，页岩气作为一种重要的清洁能源，其开发和利用受到了广泛关注。

然而，页岩气储层具有低孔、低渗、非均质性强等特点，使得其开发面临诸多挑战。

因此，研究页岩气储层的多级压裂水平井非线性渗流理论，对于提高页岩气开采效率、降低开采成本、实现页岩气资源的可持续利用具有重要的理论和实践意义。

本文首先对页岩气储层的基本特性进行概述，包括其地质特征、储层物性、渗流特性等。

然后，详细介绍多级压裂水平井的基本原理和技术特点，包括压裂设计、裂缝扩展、裂缝网络形成等过程。

在此基础上，重点研究非线性渗流理论在页岩气储层多级压裂水平井中的应用，包括渗流模型的建立、求解方法的选择、渗流规律的揭示等。

本文还将探讨非线性渗流理论在页岩气储层多级压裂水平井中的实际应用，包括渗流模拟、产能预测、优化决策等方面。

通过实际案例的分析和模拟，验证非线性渗流理论的有效性和可靠性，为页岩气储层的开发提供理论支持和技术指导。

本文还将对页岩气储层多级压裂水平井非线性渗流理论的发展趋势进行展望，以期为未来页岩气资源的开发和利用提供新的思路和方法。

二、页岩气储层渗流特性分析页岩气储层是一种典型的低孔低渗储层，其渗流特性相较于常规储层具有显著的不同。

页岩气储层中，由于页岩的微观结构复杂，裂缝和孔隙分布不均，使得气体在储层中的流动变得极为复杂。

因此，深入研究页岩气储层的渗流特性，对于提高页岩气开采效率和优化开采工艺具有重要意义。

在页岩气储层中，气体的流动主要受到基质渗透率、裂缝渗透率、裂缝间距、裂缝开度以及气体物理性质等多种因素的影响。

其中，基质渗透率是页岩气储层渗流特性的重要参数之一。

由于页岩的微观结构复杂，基质渗透率往往较低，这限制了气体在基质中的流动能力。

而裂缝渗透率则相对较高，是气体在页岩气储层中流动的主要通道。

页岩气研究综述 - 成藏机理、储层性质、渗流机理、吸附机理、含气性分析及主要开发技术

五、页岩气开发主要技术研究同步压裂技术
2口或更多的邻近平行井同时压裂，目的是使页岩收到更大的压力作用，从而通过增加水力裂缝网的密度，产生一个复杂的裂缝三维
网格，同时也增加了压裂工作的表面积。当压裂液注入两井之间
的空间时，每个井的排油面积增加，这是在单井压裂时不可能出现的。同步压裂费用比较高，并且需要更多的协调工作以及后勤保障，作业场所也更大。同时，它的收效大，因为压裂设备会更高效的应用，2口井会再一周内完井而不是两周，采用该技术的页岩气井短期内增产效果非常明显。
非常规油气
页岩气的开发技术
水力压裂技术
页岩气开采技术
1.清水压裂技术 2.重复压裂技术 3.水力喷射压裂技术
4.多级压裂技术
5.同步压裂技术
水平井钻井
一、页岩气主要开发技术
二、水力压裂技术综述 1、水力压裂技术应用分析 2、水力压裂关键因素三、我国页岩气开发面临问题四、结论与建议
1 水力压裂技术应用分析
页岩气成藏机理、储层性质、渗流机理、吸附机理与含气性分析及主要开发技术综述
1
2 3 4 5
概述
国内外页岩气开发和研究现状
页岩气成藏机理研究
储层性质及页岩气渗流
页岩气开发主要技术研究
一、概述
定义：页岩气（Shale Gas），是指以吸附和/或游离状态赋存于富有机质
页岩地层中，具有商业价值的生物成因和/或热成因的非常规天然气。 NelsonⅡ型裂缝储层：天然裂缝提供渗流通道，基质为大部分的气体提供
流能力更好的支撑剂裂缝，或者使作业井能够比重复压裂前更好的连通净产层。实现这些目标需要掌握更多关于储层和生产井状况资料，以便了解重复增产处理获得成功的原因，并以此为基础改进以后的处理。评估重复压裂前、后的平均储层压力、渗透率厚度成绩和有效裂缝长度与倒流的能力，能够使工程师们确定重新压裂前生产井产能不好的原因，以及重复压裂成功或失败的因素。

页岩气藏渗流机理及压裂井产能评价

页岩气的吸附与解吸机理
产能评价及影响因素
产能评价及影响因素
产能评价及影响因素
产能评价及影响因素
产能评价及影响因素
产能评价及影响因素
产能评价及影响因素
总结
1.页岩气藏是自生自储型低渗气藏，气藏中的气体主要以吸附态储存在页岩基质颗粒表面或游离态储存于孔隙和裂缝中； 2.页岩气渗流机理为由基层表面解析，向裂缝中扩散，最后流向井底； 3.考虑页岩气吸附特性，建立页岩气在裂缝中流动的渗流模型； 4.通过对渗流模型的分析，得出产能的影响因素； 5.进行产能评价，包括页岩的解吸特性，使得气井产量递减更慢且生产时间更长；Langmuir体积越大，压力传播越慢，产量递减越慢；Langmuir压力越小，
压力传播越慢，产量递减越慢等。
页岩气的吸附与解吸机理
页岩气的吸附与解吸机理
页岩气的开采通常采用人为的排水-降压的方式，打破能量平衡而形成甲烷气被动解吸的过程。参考煤层气解吸率一般在40%左右，多小于70%，页岩气解析率应该略大于煤层气。解析率主要与层位含气量和储层压力等因素有关；通常认为,页岩孔隙孔容和比表面积的增大,会降低解吸率。当页岩气藏投入开发，初期产量来自页岩的裂缝和基质孔隙，随着地层压力降低，页岩中的吸附气逐渐解吸，进入储层基质中成为游离气，经天然和诱导裂缝系统流入井底，吸附气的解吸是页岩气开采的重要机制之一。页岩气的解吸与页岩中泥质含量，页理发育程度有关，泥质含量越高，页理越发育，解吸率也就越高。
页岩气渗流模型
页岩气渗流模型
页岩气渗流模型
页岩气渗流模型
页岩气渗流件
页岩气渗流模型
页岩气的吸附与解吸机理
页岩气井的生产寿命通常比较长，部分甚至高达30年，产量年递减率一般小于5%（多数为2%～3%）认为页岩气井稳产期较长的原因与储层吸附气含量密切相关，页岩气后一阶段生产的天然气主要来自基质中的吸附气。页岩气的解吸机制也是决定页岩气资源量至关重要的因素。页岩气的解吸机理在某种程度上来说，与煤层气的解吸机理是相同的。在页岩层中，页岩气在页岩中大部分以物理吸附状态赋存，页岩表面分子与甲烷分子间作用力为范德华力。页岩气的解吸是吸附的逆过程，处于运动状态的气体分子因温度、压力等条件的变化，导致动能增加而克服引力场，从页岩中脱离成为游离相，发生解吸。

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杨亮
页岩气
页岩气：是指主体上以吸附和游离状态存在于低孔隙度、特低渗透率, 富有机质的暗色泥页岩或高碳泥页岩层系中的天然气。
页岩气储层特征
页岩气藏是典型的自生自储型低渗气藏，气藏中的气体主要以
吸附态储存在页岩基质颗粒表面或游离态储存于孔隙和裂缝中。
页岩气渗流机理
页岩气渗流机理
1.裂缝中游离气向井底流动，裂缝中压力降低 2.在压降的作用下，页岩气由基质向内表面解吸 3.在浓度差作用下，页岩气由基质向裂缝中扩散 4.在流体势作用下，页岩气遵循达西定律流向井筒
页岩气的吸附与解吸机理
页岩气的吸附与解吸机理
页岩气的开采通常采用人为的排水-降压的方式，打破能量平衡而形成甲烷气被动解吸的过程。参考煤层气解吸率一般在40%左右，多小于70%，页岩气解析率应该略大于煤层气。解析率主要与层位含气量和储层压力等因素有关；通常认为,页岩孔隙孔容和比表面积的增大,会降低解吸率。当页岩气藏投入开发，初期产量来自页岩的裂缝和基质孔隙，随着地层压力降低，页岩中的吸附气逐渐解吸，进入储层基质中成为游离气，经天然和诱导裂缝系统流入井底，吸附气的解吸是页岩气开采的重要机制之一。页岩气的解吸与页岩中泥质含量，页理发育程度有关，泥质含量越高，页理越发育，解吸率也就越高。
页岩气渗流模型
页岩气渗流模型
页岩气渗流模型
页岩气渗流模型
页岩气渗流模型
页岩气渗流模型
点源函数渗流方程及边界条件
页岩气渗流模型
页岩气的吸附与解吸机理
页岩气井的生产寿命通常比较长，部分甚至高达30年，产量年递减率一般小于5%（多数为2%～3%）认为页岩气井稳产期较长的原因与储层吸附气含量密切相关，页岩气后一阶段生产的天然气主要来自基质中的吸附气。页岩气的解吸机制也是决定页岩气资源量至关重要的因素。页岩气的解吸机理在某种程度上来说，与煤层气的解吸机理是相同的。在页岩层中，页岩气在页岩中大部分以物理吸附状态赋存，页岩表面分子与甲烷分子间作用力为范德华力。页岩气的解吸是吸附的逆过程，处于运动状态的气体分子因温度、压力等条件的变化，导致动能增加而克服引力场，从页岩中脱离成为游离相，发生解吸。
压力传播越慢，产量递减越慢等。
页岩气的吸附与解吸机理
产能评价及影响因素
产能评价及影响因素
ห้องสมุดไป่ตู้ 产能评价及影响因素
产能评价及影响因素
产能评价及影响因素
产能评价及影响因素
产能评价及影响因素
总结
1.页岩气藏是自生自储型低渗气藏，气藏中的气体主要以吸附态储存在页岩基质颗粒表面或游离态储存于孔隙和裂缝中； 2.页岩气渗流机理为由基层表面解析，向裂缝中扩散，最后流向井底； 3.考虑页岩气吸附特性，建立页岩气在裂缝中流动的渗流模型； 4.通过对渗流模型的分析，得出产能的影响因素； 5.进行产能评价，包括页岩的解吸特性，使得气井产量递减更慢且生产时间更长；Langmuir体积越大，压力传播越慢，产量递减越慢；Langmuir压力越小，