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《西北大学》 2014年
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页岩气藏体积压裂评价及产能模拟研究

梁利平  
【摘要】:在我国油气能源供应日趋紧张和国外页岩气开发取得突破的环境下,我国对页岩气藏的开发逐年重视,并视其为促进能源结构调整的重要部分。过去两年,我国的页岩气开发取得了突破性进展,以涪陵示范区为标志的川渝页岩气开发区实现了单井15×104m3/d,累产7300×104m3的成果,使我们对页岩气的开发充满了期待和希望。然而,开发页岩气藏需要具备一定的进行大规模水力压裂的条件,这就要求页岩储层具有一定密度和连通性的天然裂缝,而对于复杂天然裂缝网络的描述非常困难;另一方面,不同于常规低渗透油气藏,页岩气的渗流不仅存在达西流动,还存在气体吸附解吸过程和扩散流动,这些渗流机理的共同作用使得页岩气渗流规律非常复杂。解决以上两个问题是实现对页岩气藏进行产能预测这一目标的必要途径。 本文首先对四川须家河组页岩露头进行了物理性质实验测试,包括矿物分析、岩石密度测试、水平地应力测试、三轴应力测试、抗张抗剪强度测试等。结果发现,以水平地应力差、杨氏模量和泊松比、岩石脆性为判别指标时,四川须家河组页岩均符合形成裂缝网络的条件;从抗张抗剪强度测试结果可知,页岩水平方向具有优先开裂的条件;以硬度测试为基础,利用无声致裂剂致裂并统计岩心压裂的裂缝条数、崩落的碎块和裂缝面密度的方法,提出了判断页岩气藏形成网状裂缝的标准。然后,以黑油模型为基础模型,以气体总量相等为原则,采用溶解气代替吸附气的方法,通过Fracman生成的离散裂缝网络模拟复杂的天然裂缝,完善了单一介质黑油模型模拟页岩气的产能预测模型,对比传统的双孔单渗模型模拟结果发现,二者均能较好地进行页岩气产能预测。第三,对影响页岩气单井产量的诸多参数进行了模拟,如基质渗透率、人工裂缝参数、天然裂缝参数、吸附气量等。结果发现,页岩气单井产量与基质渗透率、人工裂缝长度、人工裂缝条数、天然裂缝导流能力、天然裂缝连通性和吸附气量均呈正比,与天然裂缝间距成反比;通过正交试验方法对各因素进行了主次排序,对产能的影响程度从强到弱依次为基质渗透率、人工裂缝长度、天然裂缝间距和吸附气量,并通过层次分析法和BP试验法对这一排序进行了验证;通过大量的数值模拟计算进行了图版绘制,并以BP人工神经网络的方法对各因素对改造体积的影响关系进行训练,从而用以快速确定任意条件下的改造体积形状和大小。最后,对实际页岩区块A进行了模拟计算,对比了水平井和直井开发实际页岩区块的产能情况,并对采用水平井开发时的裂缝参数进行了优化,为该区块的开发提供理论指导。
【学位授予单位】:西北大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2014
【分类号】:TE377

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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 唐春安,徐小荷;脆性弯曲断裂试验中的稳定加载条件[J];东北工学院学报;1990年03期
2 陈远林;郭建春;魏星;钟飞翔;刘正云;;清水压裂技术增注机理及现场应用[J];断块油气田;2008年02期
3 段永刚;魏明强;李建秋;唐艳;;页岩气藏渗流机理及压裂井产能评价[J];重庆大学学报;2011年04期
4 赵辉;杨子荣;;煤层气等温吸附曲线形态对产气量的影响[J];辽宁工程技术大学学报;2007年S2期
5 邓雪;李家铭;曾浩健;陈俊羊;赵俊峰;;层次分析法权重计算方法分析及其应用研究[J];数学的实践与认识;2012年07期
6 周健;陈勉;金衍;张广清;;多裂缝储层水力裂缝扩展机理试验[J];中国石油大学学报(自然科学版);2008年04期
7 甘云雁;张士诚;陈利;苗宏;张帅仟;;复杂断块油藏不规则井网整体压裂优化设计[J];石油学报;2006年04期
8 周健;陈勉;金衍;张广清;;裂缝性储层水力裂缝扩展机理试验研究[J];石油学报;2007年05期
9 杨学文;高振中;尚建林;;准噶尔盆地夏9井区成岩圈闭油藏特征[J];石油学报;2007年06期
10 陈勉;周健;金衍;张广清;;随机裂缝性储层压裂特征实验研究[J];石油学报;2008年03期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张霖;;桃园矿高位钻孔瓦斯抽放参数优化研究[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2009年02期
2 刘宏;李琳;;镇江市水环境安全评价指标体系的建立与筛选[J];安徽农业科学;2010年11期
3 王洪跃;张雄;;湖北省城乡一体化评价研究[J];现代农业科技;2010年06期
4 夏小和,黄醒春,王建华,顾隽超;用DDM实现弹性体裂纹演化的动态跟踪[J];地下空间;2002年04期
5 徐筠;赵明阶;;节理裂隙岩体渐进破坏机理研究综述[J];地下空间与工程学报;2008年03期
6 曹金凤;孔亮;王旭春;;水压致裂法地应力测量的数值模拟[J];地下空间与工程学报;2012年01期
7 王建省;两相热渗流与多孔介质耦合作用研究[J];北方工业大学学报;2001年03期
8 白丽明;白金生;王庆国;;辽宁省沿海城市自然灾害脆弱性评价[J];环境科学与管理;2012年07期
9 张建峰;刘伟;高伟韬;;基于梯形FAHP的后勤机动装备质量评估模型[J];兵工自动化;2009年11期
10 马东民;煤储层的吸附特征实验综合分析[J];北京科技大学学报;2003年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 梁冰;陈天宇;孙维吉;;复杂地质条件煤层气藏井间干扰对井网布置的影响[A];渗流力学与工程的创新与实践——第十一届全国渗流力学学术大会论文集[C];2011年
2 李建秋;段永刚;;页岩气藏水平井压力动态特征[A];渗流力学与工程的创新与实践——第十一届全国渗流力学学术大会论文集[C];2011年
3 方俊伟;康毅力;游利军;李相臣;;致密砂岩气藏多尺度传质行为研究进展[A];渗流力学与工程的创新与实践——第十一届全国渗流力学学术大会论文集[C];2011年
4 周宏刚;宋彦琦;;断裂力学中两种断裂准则的认识及应用[A];北京力学会第18届学术年会论文集[C];2012年
5 白璐;孙启宏;乔琦;汪靖;林星杰;;基于模糊层次分析法的铅冶炼技术环境影响评价研究[A];2011中国环境科学学会学术年会论文集(第三卷)[C];2011年
6 张然;李根生;杨林;刘颂;田守增;;页岩气增产技术现状及前景展望[A];非常规油气资源勘探开发装备及应用技术研讨会论文集[C];2011年
7 朱日房;张林晔;李政;李钜源;王秀红;张蕾;;沾化凹陷渤南洼陷沙三段泥页岩油气勘探前景分析[A];“资源保障 环境安全——地质工作使命”华东六省一市地学科技论坛文集[C];2011年
8 徐志祥;李江龙;胡毅亭;;基于层次分析法的民爆器材储存仓库安全评价模型及应用[A];中国职业安全健康协会2009年学术年会论文集[C];2009年
9 秦飞;李英;;水压作用下裂纹的边界元分析[A];第十二届全国结构工程学术会议论文集第Ⅰ册[C];2003年
10 曹仁义;程林松;郝炳英;高海红;姚大伟;;黏弹性聚合物溶液渗流数学模型[A];第九届全国渗流力学学术讨论会论文集(一)[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张奉东;低渗透微裂缝储层地质特征及改造技术[D];西北大学;2010年
2 陶高梁;岩土多孔介质孔隙结构的分形研究及其应用[D];武汉理工大学;2010年
3 李玉梅;朝阳沟油田朝5北井区裂缝性储层建模与剩余油定量评价[D];中国地质大学(北京);2011年
4 刘晖;廊固凹陷古近纪大兴砾岩体沉积特征及成因[D];中国地质大学(北京);2011年
5 卢时林;辽河油田锦607区块储层精细描述与剩余油分布规律研究[D];中国地质大学(北京);2011年
6 高潮;低渗储集体的形成演化及其对油藏分布的影响[D];西北大学;2011年
7 石焱;生物柴油副产物甘油的开发利用:甘油单醚的合成研究[D];华东理工大学;2011年
8 杨慧;水—岩作用下多裂隙岩体断裂机制研究[D];中南大学;2010年
9 杨立云;岩石类材料的动态断裂与围压下爆生裂纹的实验研究[D];中国矿业大学(北京);2011年
10 杨军征;有限体积—有限元方法在油藏数值模拟中的原理和应用[D];中国科学院研究生院(渗流流体力学研究所);2011年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王振;刘茂;;应用区间层次分析法(IAHP)研究高层建筑火灾安全因素[J];安全与环境学报;2006年01期
2 胡海军;程光旭;禹盛林;王玉亮;杜阡陌;;一种基于层次分析法的危险化学品源安全评价综合模型[J];安全与环境学报;2007年03期
3 李铸衡;应用层次分析法确定水生野生动物保护区主要污染源[J];长春师范学院学报;2005年09期
4 刘波;基准面旋回与沉积旋回的对比方法探讨[J];沉积学报;2002年01期
5 金振奎,陈祥,明海慧,周新科,邹元荣,张响响;泌阳凹陷安棚油田深层系成岩作用研究及其在成岩圈闭预测中的应用[J];沉积学报;2002年04期
6 潘峰,付强,梁川;基于层次分析法的模糊综合评价在水环境质量评价中的应用[J];东北水利水电;2003年08期
7 张守鹏;刘成东;;东营凹陷古近系层序地层对成岩规律的控制作用[J];地层学杂志;2007年S2期
8 李宗信,李幼琼,彭鹏商;复杂断块油田滚动开发技术研究[J];断块油气田;1995年03期
9 罗山强,郎兆新,张丽华;影响煤层气井产能因素的初步研究[J];断块油气田;1997年01期
10 慕小水,苑晓荣,贾贻芳,刘广东,张德浩;东濮凹陷泥岩裂缝油气藏形成条件及分布特点[J];断块油气田;2003年01期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 ;页岩气开发:唤醒沉睡“宝藏”[J];经济视角(上);2008年10期
2 牟雪江;;页岩气登台亮相[J];中国石油企业;2009年12期
3 郑言;;我国页岩气资源开发前景可期[J];中国石化;2009年02期
4 胡文瑞;;迎接页岩气发展的春天[J];中国石油石化;2009年11期
5 宫正;;全球40家公司在欧洲寻找页岩气专家认为勘探前景难料[J];山东国土资源;2010年04期
6 吴清;;页岩气热的“冷”思考[J];中国石油石化;2011年12期
7 李天星;;页岩气引发能源革命[J];中国石油企业;2011年06期
8 李天星;;中国页岩气产业前景广阔[J];中国石油企业;2011年06期
9 顾永强;;我国页岩气资源开发前景可期[J];中国石油企业;2009年10期
10 孙岩冰;;页岩气迈入商业化前夜[J];中国石油石化;2009年24期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 史进;吴晓东;孟尚志;莫日和;赵军;;页岩气开发现状及开采技术分析[A];2011年煤层气学术研讨会论文集[C];2011年
2 李建秋;段永刚;;页岩气藏水平井压力动态特征[A];渗流力学与工程的创新与实践——第十一届全国渗流力学学术大会论文集[C];2011年
3 王海涛;张旭东;;陆相页岩气井大型压裂优化设计研究[A];非常规油气资源勘探开发装备及应用技术研讨会论文集[C];2011年
4 魏嘉;郭全仕;;页岩气勘探开发中的地震技术[A];中国地球物理学会第二十七届年会论文集[C];2011年
5 王晓东;林年添;汤健健;王焕军;郝继杰;;地震多属性分析技术在页岩气藏储层预测中的应用研究[A];中国地球物理学会第二十七届年会论文集[C];2011年
6 琚宜文;颜志丰;李朝锋;房立志;张文静;;我国煤层气与页岩气富集特征与开采技术的共性与差异性[A];2011年煤层气学术研讨会论文集[C];2011年
7 王雪秋;;页岩气储层地震波场研究中的建模问题[A];中国地球物理学会第二十七届年会论文集[C];2011年
8 张同伟;张铭杰;闫建萍;胡沛青;张成君;宋春晖;陈克娜;叶聪林;;非常规石油、天然气研究[A];中国矿物岩石地球化学学会第12届学术年会论文集[C];2009年
9 邵珠福;钟建华;于艳玲;吴琼玲;孙红华;;页岩气与煤层气的成藏条件及成藏机理对比[A];“地球·资源”全国博士生学术论坛会议论文摘要集[C];2011年
10 张然;李根生;杨林;刘颂;田守增;;页岩气增产技术现状及前景展望[A];非常规油气资源勘探开发装备及应用技术研讨会论文集[C];2011年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 杨玉峰;页岩气开发牵动能源市场[N];人民日报;2010年
2 李慧;页岩气并非亚洲首选[N];中国能源报;2010年
3 本报记者 王海霞;页岩气使美国“天然气化”了[N];中国能源报;2010年
4 温川;对页岩气也要“细嚼慢咽”[N];中国矿业报;2010年
5 中国国土资源经济研究院 袁国华;美国劲吹“页岩气”旋风[N];中国国土资源报;2010年
6 本报记者 窦克林;保障我国能源供应的新支点:页岩气勘探开发[N];中国矿业报;2011年
7 本报驻美国记者 温宪;页岩气或将改变美能源结构[N];人民日报;2011年
8 史蒂凡·尼克拉 王晓苏 编译;德国能复制美“页岩气神话”吗[N];中国能源报;2011年
9 汪陵;页岩气领域的合作令人期待[N];中国工业报;2011年
10 范力 许新峰 顾家瑞;美国页岩气开发提速[N];中国石化报;2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 赵群;蜀南及邻区海相页岩气成藏主控因素及有利目标优选[D];中国地质大学(北京);2013年
2 翟常博;川东南綦江—仁怀地区页岩气成蔵条件及有利目标区研究[D];中国地质大学(北京);2013年
3 梁利平;页岩气藏体积压裂评价及产能模拟研究[D];西北大学;2014年
4 聂昕;页岩气储层岩石数字岩心建模及导电性数值模拟研究[D];中国地质大学(北京);2014年
5 白振瑞;遵义—綦江地区下寒武统牛蹄塘组页岩沉积特征及页岩气评价参数研究[D];中国地质大学(北京);2012年
6 杨侃;岩石微孔隙中气体吸附、链状分子运移的计算模拟及其油气地质意义[D];南京大学;2011年
7 马若龙;湘中、湘东南及湘东北地区泥页岩层系地质特征与页岩气勘探潜力[D];成都理工大学;2013年
8 李建青;中国南方海相页岩气选区评价体系研究[D];西北大学;2012年
9 吴勘;扬子北缘中二叠统孤峰组地球生物学构成及页岩气地质特征[D];中国地质大学;2013年
10 高迪;泛三江盆地早白垩世层序古地理与聚煤作用研究[D];中国矿业大学(北京);2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 康玮;页岩气资源税费制度研究[D];中国地质大学(北京);2012年
2 杨敏;我国页岩气开发管理法律制度研究[D];中国政法大学;2012年
3 王威;中国页岩气资源开发管理的法律制度研究[D];中国地质大学(北京);2012年
4 刘玉婷;中外页岩气评价标准之比较研究[D];长江大学;2012年
5 李陈;页岩气非定常渗流理论及其试井应用[D];中国地质大学(北京);2013年
6 马晓彬;中—低勘探程度区页岩气资源量计算方法研究[D];成都理工大学;2013年
7 胡彦;页岩气对俄欧天然气贸易的影响评析[D];华东师范大学;2013年
8 张平平;页岩气藏压裂数值模拟研究[D];东北石油大学;2013年
9 尹虎;页岩气藏试井解释方法研究[D];长江大学;2013年
10 聂靖霜;威远、长宁地区页岩气水平井钻井技术研究[D];西南石油大学;2013年
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