考虑页岩气赋存及非线性流动机理的产能预测半解析方法

常规油气井可较容易求得解析产能,而页岩气的解吸、滑脱和扩散等非线性流动机理导致产能模型具有严重的非线性.本文运用三线性流模型,引入新的拟压力和拟时间处理页岩气的解吸和压缩性的非线性,运用逐次替换法处理滑脱和扩散的非线性.引入动用范围的概念,结合物质平衡方法和牛顿迭代法求得不同时间下的平均压力,以此不断更新模型参数,获得产能的半解析解.结果表明:(1)该方法能高效处理模型的非线性,准确快速地获得页岩气井的产能;(2)忽略气体的压缩性会严重低估气井产能;滑脱和扩散提高了气井产能,但加剧了产量递减;吸附解吸提高了中后期的产能,减缓了产量递减;(3)该方法能很好地拟合矿场生产数据,并预测气井的产能和可采储量.     

页岩气井返排早期气水两相流研究

目前存在的早期单相流返排的数学模型适用于致密油气储层,却不适用于页岩气储层,这是因为页岩气井早期返排阶段不存在单相流,而是气水两相流。利用北美某页岩气储层压裂水平井的返排数据分别绘制气水产量随时间的变化曲线和气水比随累积产气量的变化曲线,气水产量曲线在早期返排阶段气水同产,表明裂缝中存在自由气的消耗;而气水比曲线根据斜率的正负将返排分为两个阶段,并针对曲线的“V型”进行原因分析。针对气体早期返排阶段,建立裂缝系统物理模型,运用物质平衡方程和扩散方程,推导得到页岩气井早期两相流返排数学模型,数学方程表明：等效压力与拟时间成线性关系。应用现场实例对数学模型进行分析,结果表明,该模型能够较好地拟合现场数据,拟合得到的直线斜率可用于估算原始裂缝体积,截距可以给出裂缝半长和裂缝渗透率之间的关系。本文创新性地对返排数据进行调研分析,在此基础上得出适用于现场估算裂缝参数的返排数学方程,从而为认识裂缝特征提供了新的方法。     

基于测井数据的有机碳含量分析

由于取芯数量有限,这导致了所获得的岩心不能反映储层内有机碳的连续变化情况,严重影响了岩心分析法评价总有机碳含量的精度。而采用测井方法评价页岩有机碳含量,可以减少因有机质分布的非均质性和岩样的代表性带来的室内岩心分析误差。为进一步优选利用测井数据评价有机碳含量分析的方法,本文在分析含有机质页岩的测井响应特征基础上,选取了四川盆地某页岩气藏区块多口井的数据,运用测井评价方法分析总有机碳含量。分别使用岩性密度测井单因素计算模型、自然伽马单因素计算模型和声波电阻率多因素计算模型的评价总有机碳含量,对比三种模型的评价结果,可以得出以下结论：①密度测井单因素法在页岩储层中容易受到扩径的影响;②自然伽马单因素计算模型由于考虑因素少导致准确度较低;③声波电阻率多因素法有这很大的主观性,因为人为确定页岩“基线”,不便于操作。本文对于计算和评价国内其他页岩有机碳含量提供了很有意义的方法和思路。