考虑压裂后弹塑性变形的深层页岩气井产量影响因素OA
针对深层页岩岩石存在较明显的塑性特征,基于压裂过程中水平井周围形成的岩石弹塑性展布,综合考虑页岩气在岩石孔隙中的多重运移机制(包括Knudsen扩散、表面扩散、吸附解吸和气体滑脱)以及降压开采过程中岩石力学与流体渗流的相互作用,构建了一套深层页岩气藏流固耦合模型。该模型刻画了储层的复杂结构,对水力压裂形成的人工裂缝采用离散裂缝模型进行显式表征;对储层中广泛发育的天然裂缝系统采用双重介质模型(基岩-裂缝系统)加以描述,从而实现对气体从基岩解吸、扩散进入天然裂缝,再汇入人工裂缝这一完整运移路径的精细化模拟。为解决这一涉及力学场、渗流场以及两者动态耦合的多物理场复杂问题,采用有限元方法进行数值求解。通过典型的Mandel问题验证了流固耦合模型的准确性,并分析了弹性地层和弹塑性地层中页岩气井产量的变化规律及其影响因素。结果表明:弹性地层中页岩气井1500 d累积产气量随着生产压差增加而增加,而弹塑性地层中呈现先增加后减小的特征,并存在最优的合理生产压差;分析不同因素下页岩气井1500 d累积产气量的变化规律,明确了合理生产压差约为原始地层压力的0.4~0.5倍,主控因素依次为原始地层压力、泊松比和天然裂缝开度等。
樊冬艳;杨灿;孙海;王东英;严侠;张磊;付帅师;张凯;姚军
深层油气全国重点实验室,山东青岛266580 中国石油大学(华东)石油工程学院,山东青岛266580国家管网集团工程技术创新有限公司,天津300450深层油气全国重点实验室,山东青岛266580 中国石油大学(华东)石油工程学院,山东青岛266580中国石化石油勘探开发研究院,北京100083深层油气全国重点实验室,山东青岛266580 中国石油大学(华东)石油工程学院,山东青岛266580深层油气全国重点实验室,山东青岛266580 中国石油大学(华东)石油工程学院,山东青岛266580深层油气全国重点实验室,山东青岛266580 中国石油大学(华东)石油工程学院,山东青岛266580深层油气全国重点实验室,山东青岛266580 中国石油大学(华东)石油工程学院,山东青岛266580深层油气全国重点实验室,山东青岛266580 中国石油大学(华东)石油工程学院,山东青岛266580
能源科技
深层页岩气合理生产压差弹塑性变形流固耦合
《油气地质与采收率》 2026 (4)
P.144-154,11
国家科技重大专项“深层页岩气提高采收率技术”(2025ZD1404106)国家自然科学基金企业创新发展联合基金项目“三大盆地深层-超深层海相油气高效勘探开发基础研究”(U24B6001)山东省自然科学基金项目“非常规油气藏多尺度渗流理论”(ZR2022JQ23)。
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