基于有限体积方法的页岩气多段压裂水平井数值模拟

• 作者: 唐潮 杜志敏 汤连东 陈小凡 马旭 魏嘉宝
• 来源期刊: 天然气工业
• 关键词: 页岩气 水平井 体积压裂 有限体积方法 三维渗流数值模拟 顺序求解 全隐式求解 解析气 产气量
• 年，卷（期）: 2018,（12）
• 所属期刊栏目: 开发工程
• 页码范围: 77-86
• 页数: 10页
• 语种: 中文
• DOI: 10.3787/j.issn.1000-0976.2018.12.009

摘要

为了实现页岩气在多尺度介质中的流动模拟,考虑页岩气在基质—天然微裂缝和人工大尺度压裂缝中的流动特征,建立页岩气多段压裂水平井不稳定渗流数学模型,针对模拟区域采用非结构四面体网格进行网格剖分,基于有限体积方法离散建立页岩气三维渗流数值模型,然后通过顺序求解的方法进行求解,进而模拟页岩气多段压裂水平井的生产动态和储层压力分布变化,并对模拟结果进行分析.研究结果表明:①采用所建立的数值模拟计算方法与商业数值模拟软件Eclipse计算的多段压裂水平井产气量基本一致,证实该模型正确、可行;②分别采用顺序求解方法和全隐式求解方法计算得到的页岩气水平井产气量虽然在生产初期存在着差异,但随着计算的推进,二者迅速趋于一致,进一步验证了该模型的正确性;③尽管解吸气对地层压力具有补充作用,但作用有限,对产气量的影响不大,随着生产时间的延长,解吸气量在产气量中所占比例逐渐上升;④确定合理的压裂段数且获得较长的压裂缝长,是页岩气水平井增产改造的核心.结论认为,该研究成果有助于页岩气储层体积压裂的设计以及多段压裂水平井生产动态的预测.