《頁岩氣藏多段壓裂水平井基質-裂縫網路滲流特徵研究》是依託中國科學院力學研究所，由韓國鋒擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：頁岩氣藏多段壓裂水平井基質-裂縫網路滲流特徵研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：韓國鋒
- 依託單位：中國科學院力學研究所
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
頁岩氣藏的商業化開發是緩解我國能源缺口的重要途徑，而多段壓裂水平井技術是這一途徑得以有效實施面臨的重大問題。然而，頁岩氣流動包括多種流動機理，而且壓裂形成複雜裂縫網路，對基質-裂縫網路滲流特徵的認識成為獲取多段壓裂水平井儲層參數和評價壓裂效果的主要瓶頸。本項目以頁岩氣藏多段壓裂水平井基質-裂縫網路滲流特徵為研究對象，對頁岩氣的基質-裂縫網路滲流模型以及裂縫網路對滲流特徵的影響規律進行基礎科學研究。具體內容為：首先建立考慮多種流動機理和儲層結構的頁岩氣藏基質滲流模型，並進行實驗驗證；在此基礎之上，探索頁岩氣藏多段壓裂水平井裂縫網路參數的表征方法，由此建立基質-裂縫網路滲流模型，對其進行生產數據驗證；最後，分析裂縫網路表征參數、壓裂改造體積和儲層參數對滲流特徵的影響，並提出其評價方法。本項目旨在揭示裂縫網路表征方法及其對頁岩氣藏多段壓裂水平井滲流特徵的影響規律，為頁岩氣藏多段壓裂水平井儲層參數
結題摘要
頁岩氣藏存在多種滲流機理和複雜的孔隙結構，導致頁岩氣藏多段壓裂水平井缺乏合適的滲流模型和儲層參數評價方法。圍繞該難題，本項目研究了頁岩孔隙尺度滲流機理、岩心尺度滲流模型及其評價方法、儲層尺度多段壓裂井連通性和地質儲量的評價方法。在滲流機理方面，我們通過修正Boltzmann方程，為Extended Navier-Stokes提供了物理基礎；提出了適合Extended Navier-Stokes的動量本構關係。從而為建立頁岩微納米尺度孔隙氣體滲流模型提供了統一的理論基礎。此外，還解決了含啟動壓力梯度滲流控制方程存在的矛盾，為頁岩基質中液體流動提供了理論基礎。在頁岩岩心尺度方面，提出了基於壓力脈衝法和顆粒岩心動態吸附測試，通過壓力導數法分析頁岩岩心滲流模型的方法。該方法能夠區分不同雙重介質模型、氣體吸附模型，同時也為頁岩岩心滲透率測試提供了更加準確的分析手段。在儲層尺度參數評價方法，建立了頁岩氣藏多段壓裂水平井裂縫連通干擾試井模型，提出了同時確定地質儲量和孔隙壓縮係數的流動物質平衡方法和考慮吸附相體積的流動物質平衡方法。為更加精確評價頁岩儲層參數提供了手段。
