《基於分形幾何理論的頁岩儲層體積壓裂縫網模型研究》是依託浙江海洋大學，由黃小荷擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：基於分形幾何理論的頁岩儲層體積壓裂縫網模型研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：黃小荷
- 依託單位：浙江海洋大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
頁岩儲層具有孔隙度小、滲透率極低的特點，常規技術無法有效開發頁岩氣，需要進行體積壓裂改造，針對體積壓裂開發過程中需要解決的兩個理論問題：體積壓裂縫網系統形態表征模型和體積壓裂縫網系統滲流數學模型，開展了系統的研究。本項目利用分形幾何理論，對頁岩儲層體積壓裂縫網系統的形態進行數學表征；通過室內物理模擬實驗，研究含水頁岩氣儲層中氣體和水的流動規律，探討水在基質和裂隙中的賦存及流動狀態，搞清頁岩氣裂隙介質氣水兩相非線性滲流規律；基於頁岩儲層體積壓裂縫網系統形態模型，建立體積壓裂縫網滲流數學模型和氣水兩相不穩定滲流數學模，並構建體積壓裂縫網產能預測模型，進行典型區塊模擬驗證。該項研究成果的完成將促進滲流力學的發展，為頁岩氣藏體積壓裂提供新的理論認識和技術支撐，從而推動頁岩氣資源的高效開發，具有十分廣闊的套用前景。
結題摘要
我國頁岩氣藏具有分布範圍廣、儲層厚度大、成熟度高、有機質豐度高的特點，頁岩氣儲量處於世界首位。開採頁岩氣可以降低高碳資源的用量，調整能源結構，減少污染，降低環境治理成本，其具有重要的社會效益和重大的經濟效益。在頁岩氣藏的開發過程中，緻密的基岩是天然氣的供源，裂縫系統起著流動通道的作用，裂縫的發育情況在某種程度上決定了頁岩氣開發的成敗，儲層中裂縫多以微裂縫形式存在，微裂縫對頁岩氣的產能增加有很大的影響。裂縫系統發育不完善的頁岩氣藏，需要體積壓裂，以實現人工裂縫網路的形成，從而達到經濟開發的目的。 項目針對體積壓裂開發過程的兩個理論問題：體積壓裂縫網系統形態表征模型和體積壓裂縫網系統滲流數學模型，開展了系統的研究。引入分形幾何方法描述體積壓裂裂縫網路，通過裂縫縫寬分形維數Dp、迂曲度分形維數DT、最大和最小縫寬λmax，λmin，推導出樹枝狀裂縫網路滲透率的表達式，給出了體積壓裂裂縫網路滲透率平均滲透率和體積壓裂儲層的等效滲透率。利用三軸應力岩心夾持器來模擬地層中的應力條件，製作含微裂縫頁岩岩心模擬含天然裂縫岩心，通過人工壓裂方法製作壓裂縫岩心，進行滲流實驗分析頁岩氣在天然微裂縫和人工裂縫中的流動。最後基於頁岩儲層體積壓裂縫網系統形態模型，建立體積壓裂縫網滲流數學模型。
