页岩气藏压裂井流动规律研究
作者： 郭肖，黄婷 著
出版时间：2017年版
内容简介
《页岩气藏压裂井流动规律研究》从页岩的孔隙结构特征及页岩气的储存机理出发，从不同尺度分别对页岩气的产出机理进行了物理描述及数学表征。针对页岩气的复杂储存及多尺度流动机理，建立压裂井稳定产能模型和非稳态渗流模型；然后建立适用于页岩气藏中连续流、滑脱流、过渡流和自由分子流等不同流态多尺度综合渗流方程，在考虑气体解吸、多重流动机制以及压裂水平井生产的基础上，建立页岩气藏多级压裂水平井气-水两相数值模型，探讨Knudsen扩散和滑脱效应、等温吸附参数、气-水两相流动以及压裂增产措施对压裂水平井产量的影响，从而阐明页岩气藏压裂井流动规律。
目录
目录
第1章 绪论 1
1.1 页岩气开发利用现状 1
1.2 国内外研究现状 2
1.2.1 页岩气储存及运移机理研究现状 2
1.2.2 页岩气井稳态产能研究现状 5
1.2.3 页岩气井非稳态产能研究现状 5
1.2.4 页岩气数值模拟研究进展 8
1.3 章节内容安排 9
参考文献 10
第2章 页岩气藏储层特征及储集特征 15
2.1 页岩气藏的储层特征 15
2.1.1 矿物组成特征 16
2.1.2 地球化学特征 16
2.1.3 页岩储层物性特征 17
2.2 页岩气藏储层孔隙结构特征 18
2.2.1 纳米级孔隙 19
2.2.2 微米级孔隙 21
2.2.3 微裂缝 22
2.3 页岩气藏气体储存机理 22
2.3.1 游离态页岩气 23
2.3.2 吸附态页岩气 23
2.3.3 溶解态页岩气 23
2.4 本章小结 24
参考文献 25
第3章 页岩气多尺度运移及产出机理 27
3.1 页岩气藏中气体的流动形态 27
3.2 页岩中的气体流动 29
3.2.1 页岩气吸附-解吸 29
3.2.2 纳米级孔隙中的气体流动 32
3.2.3 微米级孔隙及裂缝中的气体流动 38
3.2.4 气体在页岩中的综合流动机理 39
3.3 人工裂缝对气体流动的影响 41
3.4 页岩气多尺度产出机理 42
3.5 本章小结 43
参考文献 44
第4章 页岩气藏压裂井稳态产能模型 45
4.1 页岩中的多尺度非达西渗流模型 45
4.2 考虑多尺度流动的压裂井的稳态产能模型 48
4.2.1 压裂直井产能模型 49
4.2.2 压裂水平井产能模型 52
4.3 考虑多尺度流动的压裂井产能分析 53
4.4 页岩气压裂井的产能影响因素分析 55
4.4.1 压裂直井产能影响因素 56
4.4.2 压裂水平井产能影响因素 58
4.5 本章小结 61
参考文献 61
第5章 页岩气藏压裂井单相气体非稳态渗流模型 63
5.1 点源函数方法 63
5.1.1 Laplace空间中的点源解 63
5.1.2 不同侧向边界及顶底边界下点源的解 67
5.2 页岩气藏双重孔隙介质理论模型 70
5.2.1 物理建模 70
5.2.2 数学建模 71
5.2.3 数学模型的求解 76
5.2.4 典型曲线及流动阶段划分 81
5.2.5 影响因素分析 85
5.3 页岩气藏三重孔隙介质理论模型 96
5.3.1 模型理论基础 96
5.3.2 物理建模 97
5.3.3 数学建模 99
5.3.4 典型曲线及流动阶段划分 103
5.3.5 与双重孔隙介质模型的对比 105
5.4 本章小结 107
参考文献 108
第6章 页岩气藏多级压裂水平井气-水两相数值模型 111
6.1 页岩中的多尺度非达西渗流模型 111
6.2 页岩气输运的数学模型 112
6.2.1 模型的基本假设 112
6.2.2 质量守恒方程 113
6.2.3 辅助方程 116
6.2.4 定解条件 116
6.3 页岩气输运的数值模型 117
6.3.1 模型的可解性分析 117
6.3.2 模型的求解方法 117
6.3.3 井的处理方法 122
6.4 页岩气输运的计算机模型 123
6.5 页岩气藏压裂水平井开采模型验证 124
6.5.1 与商业软件对比 124
6.5.2 与其他模型对比 125
6.5.3 现场数据验证 127
6.5.4 模型的稳定性研究 127
6.6 页岩气藏多级压裂水平井生产动态分析 129
6.7 页岩气压裂水平井的产量影响因素分析 131
6.7.1 Knudsen扩散和滑脱效应对产量的影响 131
6.7.2 气体解吸对产量的影响 136
6.7.3 初始含水饱和度对产量的影响 137
6.7.4 多级压裂水平井主要因素对产量的影响 137
6.7.5 体积压裂参数对产量的影响 140
6.8 本章小结 143
参考文献 144
第7章 页岩气藏体积压裂与微地震监测 145
7.1 页岩气藏体积压裂概念 145
7.1.1 体积压裂的概念与内涵 145
7.1.2 体积压裂适用地层条件 146
7.2 页岩气藏体积压裂缝网模型 147
7.2.1 离散化缝网模型 147
7.2.2 线网模型 148
7.2.3 分段体积压裂射孔簇数与加砂规模优化 149
7.3 页岩气藏体积压裂模拟软件介绍 150
7.3.1 FracproPT软件简介 150
7.3.2 Meyer软件简介 151
7.4 微地震监测技术 153
7.4.1 微地震检测的概念 153
7.4.2 地面微地震监测实例 154
参考文献 155
