23/27頁巖氣井底流和流動機理研究第一部分頁巖氣井底流壓降計算模型 2第二部分頁巖氣井滲流機理分析 6第三部分頁巖氣井流動方程建立 8第四部分頁巖氣井流動機理實驗研究 11第五部分頁巖氣井穩態流動特征分析 13第六部分頁巖氣井非穩態流動機理解析 17第七部分頁巖氣井遞減分析 20第八部分頁巖氣井產能預測方法 23

第一部分頁巖氣井底流壓降計算模型關鍵詞關鍵要點頁巖氣井底流壓力損失機理

1.頁巖氣井底流壓力損失主要包括摩擦損失、動量變化損失和局部損失。摩擦損失是由于流體在管道中流動時與管道壁面的摩擦產生的，動量變化損失是由于流體流速和流向發生變化而產生的，局部損失是由于流體流經閥門、彎頭等局部阻力裝置時產生的。

2.摩擦損失與管道的長度、直徑、粗糙度和流體的粘度成正比，與流速成平方關系。動量變化損失與流速和流向變化的大小成正比，局部損失與阻力裝置的類型和流速成正比。

3.準確計算頁巖氣井底流壓力損失對于優化井下作業、提高產氣效率至關重要。

基于達西定律的流動阻力計算

1.達西定律是描述流體在多孔介質中滲流的基本定律，它指出流體的滲流速度與滲透率、壓力梯度和流體粘度成正比。

2.對于頁巖氣井，滲透率是流體流過頁巖巖體的阻力系數，壓力梯度是驅動流體流動的原動力，流體粘度是流體內部阻力的體現。

3.基于達西定律，可以計算頁巖氣井底流的流動阻力，為底流壓降計算模型提供基礎數據。

非達西流動阻力計算

1.當頁巖氣井底流流速較高時，流體在多孔介質中會出現非達西流動，此時達西定律失真，需要考慮非達西流動阻力。

2.非達西流動阻力主要包括Forchheimer阻力和慣性阻力，Forchheimer阻力與流速的平方成正比，慣性阻力與流速的立方成正比。

3.非達西流動阻力計算模型可以準確描述頁巖氣井底流的高速流動狀態，為底流壓降計算提供更全面的數據。

裂縫網絡流動阻力計算

1.頁巖氣井底流往往會經過自然裂縫或水力壓裂形成的裂縫網絡，裂縫網絡的流動阻力與裂縫的幾何形狀、數量和分布有關。

2.裂縫網絡流動阻力計算模型可以模擬裂縫網絡中流體的流動，考慮裂縫的傾角、孔隙度和滲透率，提供裂縫網絡中流體流動的阻力數據。

3.裂縫網絡流動阻力計算模型是頁巖氣井底流壓降計算的重要組成部分，可以提高底流壓降計算的精度。

井壁損傷流動阻力計算

1.頁巖氣井底流過程中，井壁可能會受到鉆井、完井和生產等因素的影響而產生損傷，井壁損傷會增加流動阻力，影響底流壓降。

2.井壁損傷流動阻力計算模型可以考慮井壁損傷的嚴重程度、分布范圍和損傷機理，提供井壁損傷對底流壓降的影響數據。

3.井壁損傷流動阻力計算模型可以幫助優化頁巖氣井的井下作業，避免或減輕井壁損傷，降低底流壓降。

多相流動阻力計算

1.頁巖氣井底流往往涉及多相流動，包括氣相、液相和固相，多相流動阻力與各相的流速、流向、流體性質和孔隙介質的性質有關。

2.多相流動阻力計算模型可以模擬多相流體的流動，考慮各相的相對滲透率、毛管壓力和流體粘度，提供多相流動的阻力數據。

3.多相流動阻力計算模型是頁巖氣井底流壓降計算的關鍵，可以提高底流壓降計算的準確性。頁巖氣井底流壓降計算模型

1.介紹

頁巖氣井底流壓降是流體從地層流向井筒的阻力損失，是頁巖氣井產量分析和設計的重要參數。準確計算底流壓降對于評估頁巖氣井生產能力和制定合理開發方案至關重要。

2.Darcy定律

頁巖氣井底流遵循Darcy定律，即：

```

q=-kA(dP/dL)

```

其中：

*q為流速

*k為滲透率

*A為流體流經面積

*dP/dL為壓力梯度

3.壓降計算模型

基于Darcy定律，頁巖氣井底流壓降計算模型可分為以下兩類：

3.1穩態模型

*Forchheimer模型：考慮了慣性阻力和粘性阻力，適用于高流速條件。

```

dP/dL=(μq/k)+(ρq2/2kρgA2)

```

*Ergun模型：在Forchheimer模型基礎上考慮了顆粒形狀，適用于流速較寬的范圍。

```

dP/dL=(150μ(1-ε)2q)/ρgρκ(ε3d2))+(1.75ρq2(1-ε)/ρgρκε3d)

```

其中：

*μ為流體粘度

*ρ為流體密度

*ρg為流體密度加速度

*ε為孔隙率

*d為顆粒直徑

3.2非穩態模型

考慮了流體在孔隙介質中的非穩態流動，適用于瞬態或非達西流動條件。

*TransientForchheimer模型：

```

dP/dL=(μq/k)+(λρq2/2kρgA2)+(cρμq?q/?t/k)

```

其中，c為非達西流動系數。

*Dual-Porosity模型：將頁巖地層劃分為基質和裂縫兩部分，適用于低滲透率頁巖氣井。

```

dP/dL=(μq/k)+(λρq2/2kρgA2)+(cρμq?q/?t/k)+(βq/V)

```

其中，V為孔隙體積，β為基質和裂縫之間的流動系數。

4.模型選擇

具體采用哪種壓降計算模型，需要根據頁巖氣井的實際情況和流動條件綜合考慮。

*穩態模型適用于穩態流動或高流速條件。

*非穩態模型適用于瞬態流動或低滲透率條件。

5.模型參數

壓降計算模型中涉及的滲透率、孔隙率、顆粒直徑等參數可以通過巖芯分析、井測或數值模擬等方法獲得。

6.應用

頁巖氣井底流壓降計算模型廣泛應用于：

*評估頁巖氣井生產能力

*優化井筒設計和酸化壓裂方案

*進行儲層模擬和產量預測第二部分頁巖氣井滲流機理分析關鍵詞關鍵要點【頁巖巖性滲流特征分析】：

1.頁巖巖性復雜，孔隙結構發育程度低，滲透率極低。

2.頁巖氣主要賦存在有機質孔隙、微裂縫和層間孔隙中。

3.有機質孔隙體積分數與頁巖氣含量呈正相關。

【頁巖非均質性和滲流差異性分析】：

頁巖氣井滲流機理分析

頁巖氣井的滲流行為受多種復雜因素的影響，主要包括：

1.孔隙結構特征

頁巖氣儲層具有豐富的納米級孔隙和微裂縫系統，形成多尺度孔隙結構。納米級孔隙通常以有機質為基質，具有高比表面積和低孔隙率特點，是頁巖氣的主要儲存空間。微裂縫則提供氣體滲流的通道，其孔隙率和滲透率相對較高。

2.吸附-解吸過程

頁巖氣主要以吸附態存在于有機質表面和微裂縫壁面。當壓力降低或溫度升高時，部分吸附氣將解吸逸出，增加氣體產能。吸附-解吸過程對頁巖氣井的動態生產行為具有顯著影響。

3.多相滲流特征

頁巖氣井中通常存在氣、水和烴液多種流體相。多相滲流過程中，不同流體相之間的相互作用會影響氣體滲流規律。當水飽和度較高時，水相對氣相滲流形成阻礙，降低氣井產能。

4.非達西效應

在低滲透率的頁巖氣儲層中，流動速度較低，流體介質的黏滯阻力與慣性阻力相比變得顯著，導致流體滲流偏離達西定律。頁巖氣滲流通常表現出非達西效應，即滲透率隨流動速度非線性變化。

5.應力敏感性

頁巖氣儲層具有較高的應力敏感性，壓力變化會導致儲層孔隙結構和滲透率發生變化。當壓力降低時，孔隙和微裂縫收縮，滲透率下降，影響氣體滲流能力。

基于上述滲流機理，頁巖氣井的流動行為通常采用以下數學模型描述：

1.吸附-解吸模型

朗格繆爾模型和體積模型是常用的吸附-解吸模型，可以描述氣體在頁巖基質中的吸附平衡和動力學過程。

2.多相滲流模型

相對滲透率模型用于描述多相流體在頁巖中的滲流行為。非達西滲流模型考慮了黏滯阻力和慣性阻力的共同作用。

3.應力敏感模型

庫塞爾方程和伯格曼方程是常用的應力敏感模型，可以描述儲層孔隙度和滲透率隨壓力的變化關系。

這些數學模型通過耦合不同滲流機制，可以建立頁巖氣井流動模擬模型，為頁巖氣開發和生產優化提供理論支撐。第三部分頁巖氣井流動方程建立關鍵詞關鍵要點【頁巖氣儲層流動機理】

1.頁巖氣儲層是一種低滲透、強自生性、非均質的致密儲層，其流動機理與傳統砂巖儲層存在顯著差異。

2.頁巖氣儲層流動主要受吸附/解吸平衡、基質擴散、裂縫滲流等因素的影響。吸附/解吸平衡決定頁巖氣在基質中的儲存方式和流動潛力；基質擴散控制氣體從基質向裂縫的運移；裂縫滲流是頁巖氣流動的主要通道。

【多孔介質流動方程】

頁巖氣井流動方程建立

1.基本假設

*單相穩態等溫流動

*橫向各向同性

*滲透率和孔隙度為常數

*壓力梯度沿井底半徑方向

*流體性質不受溫度和壓力影響

2.連續性方程

對于單相穩態徑向流動，連續性方程為：

```

?(ρv)/?r+ρv/r=0

```

其中：

*ρ為流體密度

*v為流體速度

3.達西定律

達西定律描述了流體在多孔介質中的流動，對于頁巖氣井，其形式為：

```

v=-(k/μ)*?P

```

其中：

*k為巖石滲透率

*μ為流體粘度

*?P為壓力梯度

4.壓力梯度

壓力梯度可表示為：

```

?P=-(?P/?r)*i

```

其中：

*P為壓力

*i為單位徑向向量

5.代入連續性方程和達西定律

將達西定律和壓力梯度代入連續性方程，得到：

```

?(ρ*(k/μ)*(-?P/?r))/?r+ρ*(k/μ)*(-?P/?r)/r=0

```

簡化后得到：

```

?^2P/?r^2+(1/r)*?P/?r=0

```

6.邊界條件

*井底半徑處：P=Pwf

*無界處：P=Pi

其中：

*Pwf為井底流動壓力

*Pi為初始地層壓力

7.求解

利用邊界條件求解偏微分方程，得到頁巖氣井流動方程：

```

P(r)=Pwf+(Pi-Pwf)*ln(r/rw)/ln(re/rw)

```

其中：

*rw為井底半徑

*re為無界半徑

8.假設條件限制

該流動方程是在一系列假設條件下建立的，包括：

*單相穩態等溫流動

*孔隙度和滲透率恒定

*忽略孔隙可壓縮性

*忽略井筒儲能和摩擦阻力

滿足這些假設條件的實際情況是有限的，在實際應用中需要考慮井筒儲能、摩擦阻力和孔隙可壓縮性的影響。第四部分頁巖氣井流動機理實驗研究頁巖氣井流動機理實驗研究

簡介

頁巖氣井流動機理的研究對于頁巖氣開發具有重要意義。通過實驗研究頁巖氣井流動機理，可以揭示頁巖氣在儲層中流動的規律，為頁巖氣井開發優化提供指導。

實驗裝置

頁巖氣井流動機理實驗裝置主要包括巖芯段、流動管線、壓力傳感器、流量計等。巖芯段選取頁巖氣儲層中的巖芯，并進行處理以還原儲層的原始狀態。流動管線用于模擬頁巖氣從儲層流向井筒的過程，并通過壓力傳感器和流量計監測流動的壓力和流量變化。

實驗方法

頁巖氣井流動機理實驗主要采用以下方法：

*單相流實驗：通過向巖芯段注入氮氣或甲烷等單相流體，研究單相流體的流動規律，包括滲透率、流動壓力梯度、相對滲透率等。

*兩相流實驗：通過向巖芯段注入氣-液兩相流體，模擬頁巖氣井中的氣液流動過程，研究兩相流體的流動規律，包括相滲關系、毛管力、流動模式等。

*非達西流實驗：通過向巖芯段注入高流速流體，研究頁巖氣在高流速條件下的流動規律，包括非達西流動因子、湍流效應等。

實驗結果

單相流實驗結果：

*頁巖氣滲透率與孔隙度呈正相關關系，且與頁巖的礦物組成、有機質含量有關。

*頁巖氣流動壓力梯度與流速呈線性關系，符合達西定律。

*頁巖氣的相對滲透率受孔隙結構、流速和壓力等因素影響，且與單相滲透率不同。

兩相流實驗結果：

*頁巖氣井中的兩相流動模式受流速、壓力和儲層特性等因素影響，主要包括層流、塞流和泡沫流等。

*頁巖氣與水的相滲關系呈非線性，且受孔隙結構和流速的影響。

*毛管力在頁巖氣井兩相流中起重要作用，影響流動的阻力和流動模式。

非達西流實驗結果：

*頁巖氣在高流速條件下表現出非達西流動，流動壓力梯度與流速的冪次關系不為1。

*非達西流動因子的值受流速、壓力和儲層特性等因素影響。

*湍流效應在頁巖氣井非達西流中具有重要影響，可導致滲透率的增加和相對滲透率的變化。

結論

頁巖氣井流動機理實驗研究揭示了頁巖氣在儲層中的流動規律，包括單相滲流、兩相流動和非達西流動等方面。這些研究結果為頁巖氣井開發優化提供了理論基礎，有助于提高頁巖氣采收率和經濟效益。

參考文獻

[1]趙立志,張煥文,鄒傳剛,等.頁巖氣井流動機理研究進展[J].石油勘探與開發,2016,43(5):559-568.

[2]畢乃倫,王賓,高建軍,等.頁巖氣井單相流動及兩相流動的實驗研究[J].石油學報,2016,37(12):1475-1484.第五部分頁巖氣井穩態流動特征分析關鍵詞關鍵要點頁巖氣井非達西流動特征

1.頁巖氣井儲層流體流動具有復雜的多相態與非連續性,導致流動阻力顯著高于常規砂巖氣井儲層。

2.非達西流動指擴散、滑移和滲流等多重流動機制共同作用的結果。

3.應用Forchheimer方程等非達西流動模型描述頁巖氣井非線性流動行為,考慮慣性效應對流動特性的影響。

頁巖氣井壓力響應瞬態特征

1.頁巖氣井壓力響應呈現顯著的雙重孔隙率特征,包含快速變化的裂縫響應和緩慢變化的基質響應。

2.井底壓力測試可識別頁巖氣井裂縫和基質特性,了解頁巖儲層裂縫發育程度和基質滲透性。

3.利用雙孔隙度模型分析壓力響應曲線,有助于提高頁巖氣井儲層描述的準確性。

頁巖氣井產量遞減特征

1.頁巖氣井產量快速遞減是其主要特征,通常遵循雙曲線或冪函數規律。

2.產量遞減受儲層性質、壓降、流動機制和生產工藝等因素綜合影響。

3.采用穩壓或降壓生產、分級壓裂改造等措施可延緩頁巖氣井產量遞減趨勢。

頁巖氣井生產干擾特征

1.多井密集部署的頁巖氣田存在井間生產干擾,表現為壓力相互影響和產量下降。

2.干擾程度受井間距、井型、儲層參數和生產參數等影響,需考慮干預措施。

3.井間壓降匹配可量化井間干擾程度,優化開發井位和生產方案。

頁巖氣井井筒流動特征

1.頁巖氣井井筒流動阻力較大,受井筒尺寸、流體性質、流動速度等因素影響。

2.優化井筒結構和流管設計可降低流動阻力,提高井筒產能。

3.利用多級壓裂技術擴大裂縫網絡可有效降低井筒流動阻力,提升頁巖氣井產量。

頁巖氣井組分流動特征

1.頁巖氣井流體組分復雜,包含甲烷、乙烷、丙烷、丁烷等烴類成分。

2.組分流動特性受儲層溫度、壓力、巖石滲透性等因素影響,存在組分分離和富集現象。

3.了解組分流動特征有助于優化采出工藝,提高甲烷采收率。頁巖氣井穩態流動特征分析

頁巖氣井穩態流動是指在井底形成一個穩定壓力梯度的流動狀態，此時井底壓力不再隨時間變化。穩態流動的特征分析對于了解頁巖氣井的生產規律和優化生產參數至關重要。

1.流動方程及邊界條件

頁巖氣井穩態流動方程為：

```

p^2-pwf^2=1422qBμT[ln(r_e/r_w)+S]

```

其中：

*p為井底壓力，MPa

*pwf為井口壓力，MPa

*q為產氣量，m3/d

*B為地層體積系數，m3/m3

*μ為氣體粘度，mPa·s

*T為地層溫度，K

*r_e為排水半徑，m

*r_w為井筒半徑，m

*S為井底壓力修正系數

邊界條件包括：

*井口壓力：pwf=定值

*排水半徑：r_e=無窮大（無限邊界）

2.流動特征曲線

穩態流動方程可以繪制成流動特征曲線，即產氣量q與井底壓力p的關系曲線。流動特征曲線一般為單調遞增曲線，其形狀受地層參數和井筒參數的影響。

3.敏感性分析

通過敏感性分析可以確定地層參數和井筒參數對穩態流動特征的影響。主要影響因素包括：

*地層滲透率：滲透率越高，流動阻力越小，井底壓力越低，產氣量越大。

*地層孔隙度：孔隙度越高，可容納的氣體越多，井底壓力越低，產氣量越大。

*地層壓力：地層壓力越高，流動阻力越大，井底壓力越高，產氣量越小。

*井筒半徑：井筒半徑越大，流動阻力越小，井底壓力越低，產氣量越大。

4.應用意義

穩態流動特征分析在頁巖氣開發中具有重要的應用意義，主要包括：

*預測井底壓力：通過流動特征曲線可以預測穩態流動時的井底壓力，為井口流壓控制提供依據。

*估算產氣量：已知井底壓力和流動特征曲線，可以估算頁巖氣井的產氣量。

*優化井筒參數：通過敏感性分析可以確定影響流動特征的最敏感參數，從而優化井筒參數，提高產氣量。

*監控地層動態：隨著開發時間的推移，地層參數可能發生變化，通過監測穩態流動特征曲線的變化可以了解地層動態，指導生產決策。

5.結論

頁巖氣井穩態流動特征分析是頁巖氣開發的重要研究內容。通過建立流動方程并繪制流動特征曲線，可以預測井底壓力，估算產氣量，優化井筒參數，并監測地層動態。穩態流動特征分析為頁巖氣井的穩定生產和高效開發提供了科學依據。第六部分頁巖氣井非穩態流動機理解析關鍵詞關鍵要點頁巖氣井非穩態流動機理

1.非穩態流動是頁巖氣井的固有特征，其發生主要是由于頁巖儲層孔隙率和滲透率極低，導致流體流動的壓力梯度較大。

2.非穩態流動導致了井筒內壓力和流速的不斷變化，并伴隨著氣體相和液體相之間的復雜相互作用，從而影響頁巖氣井的產量和生產效率。

3.非穩態流動機理的研究對于準確預測頁巖氣井產量、優化生產工藝和提高采收率具有重要意義。

滲流方程組耦合非穩態流動模型

1.滲流方程組耦合非穩態流動模型將達西流和非達西流統一起來，描述了頁巖氣井中流體流動的全過程。

2.模型考慮了孔隙流體流動、基質滲流和吸附/解吸等復雜過程，能夠刻畫頁巖氣井非穩態流動機理。

3.該模型可以用來模擬頁巖氣井的動態生產過程，預測產量和壓力變化，為頁巖氣井的開發和管理提供指導。

擴散方程組描述吸附/解吸過程

1.吸附/解吸過程是頁巖氣井非穩態流動的重要特征之一。擴散方程組描述了頁巖氣體在基質孔隙和吸附表面之間的質量傳遞過程。

2.擴散方程組考慮了氣體擴散、吸附和解吸等因素，能夠準確刻畫吸附/解吸過程對頁巖氣井產量的影響。

3.該方程組可以用來研究吸附/解吸過程對非穩態流動機理的影響，并為頁巖氣井的開發和管理提供理論基礎。

邊界條件和初始條件

1.邊界條件和初始條件是非穩態流動模型解析和求解的基礎。準確的邊界條件和初始條件可以確保模型的可靠性和可信度。

2.頁巖氣井的邊界條件包括井筒壓力、地面壓力和巖石邊界壓力，而初始條件則包括井筒內的流體壓力和流量。

3.合理設置邊界條件和初始條件對于非穩態流動模型的準確性至關重要。

非穩態流動機理的數值模擬

1.數值模擬是非穩態流動機理研究的重要方法。通過建立數值模型，可以模擬頁巖氣井的動態生產過程，預測產量變化和壓力分布。

2.數值模擬可以考慮各種影響因素，如滲透率、孔隙率、流體性質和吸附/解吸等，從而全面刻畫頁巖氣井的非穩態流動機理。

3.數值模擬結果可以用來優化頁巖氣井的生產工藝，提高采收率和經濟效益。

非穩態流動機理的實驗研究

1.實驗研究是驗證非穩態流動機理的重要手段。通過建立實驗裝置，可以模擬頁巖氣井的生產條件，觀測和分析流體的流動過程。

2.實驗研究可以提供非穩態流動機理的定量數據，并驗證數值模擬結果的準確性。

3.實驗研究對于深入理解非穩態流動機理，完善數值模型和指導頁巖氣井的開發和管理具有重要意義。頁巖氣井非穩態流動機理解析

頁巖氣井非穩態流動是頁巖氣產量衰減的主要原因之一，其機理復雜，涉及多種因素和過程。

1.擴散滲流

非穩態流動期間，壓差驅動氣體從頁巖基質擴散到天然裂縫中，導致基質壓力梯度不均勻。這種擴散滲流過程受基質孔隙度、滲透率、擴散系數、氣體粘度等因素影響。

2.吸附與解吸

頁巖中的有機質表面具有較強的吸附能力，能夠吸附大量氣體。非穩態流動期間，基質壓力下降，導致吸附在有機質表面的氣體解吸，為流動提供補充。解吸率受氣體壓強、吸附層厚度、溫度等因素影響。

3.縫隙儲存與釋放

天然裂縫為頁巖氣流動的主要通道。非穩態流動期間，基質壓力下降會導致裂縫壓強降低，裂縫空間體積膨脹，并釋放儲存的氣體。裂縫儲存與釋放容量受裂縫滲透率、體積應變模量、孔隙度等因素影響。

4.滲透率變化

非穩態流動期間，高壓氣體從基質擴散到裂縫中，可能會攜帶頁巖顆粒，堵塞裂縫，導致裂縫滲透率降低。此外，基質壓力下降也會引起巖石骨架收縮，進一步降低滲透率。

5.臨界流動壓力

當基質壓力低于臨界流動壓力時，基質中的氣體不再能夠連續流動，即發生臨界流動。臨界流動壓力受基質孔隙度、滲透率、氣體粘度等因素影響。

非穩態流動對頁巖氣井產量的影響主要表現為：

*產量衰減：非穩態流動會逐漸降低基質壓力，導致產量衰減。

*波動性：由于吸附與解吸、縫隙儲存與釋放等過程的影響，產量可能出現波動。

*裂縫改造效果：非穩態流動會影響壓裂改造的效果，降低裂縫滲透率和產能。

*井底壓力：非穩態流動會降低井底壓力，從而影響注水開發效果。

因此，準確理解頁巖氣井非穩態流動機理對于提高產量和優化開發至關重要。第七部分頁巖氣井遞減分析關鍵詞關鍵要點【遞減機理和預測方法】

1.頁巖氣儲層壓裂后存在大量的壓裂縫隙，這些縫隙會隨著生產時間的延長而逐漸閉合，導致產量遞減。

2.遞減率受地質條件、壓裂技術、生產工藝等因素的影響，一般呈指數衰減或雙曲余弦衰減。

3.建立遞減預測模型可以幫助預測頁巖氣井的未來產量，為生產決策提供依據。

【遞減規律分析】

頁巖氣井遞減分析

頁巖氣井遞減分析是評估頁巖氣井生產性能和預測產量趨勢的一種重要方法。它通過分析產量隨時間變化的數據，深入了解頁巖氣井的流動機理和儲層特征。

遞減指數法

遞減指數法是一種經典的遞減分析方法。它假設產量與時間之間的關系呈指數函數形式，即：

```

Q=Q0*e^(-b*t)

```

其中：

*Q為時刻t的產量

*Q0為初始產量

*b為遞減指數

遞減指數反映了頁巖氣井產量的下降速度。b值越大，產量下降越快。

雙曲遞減法

雙曲遞減法是一種改進的遞減分析方法。它假設產量與時間之間的關系呈雙曲函數形式，即：

```

Q=Q0/(1+b*t)^c

```

其中：

*b和c為雙曲遞減常數

雙曲遞減法考慮了產量在不同生產階段的非線性變化，能更好地擬合頁巖氣井的實際產量數據。

遞減分析步驟

頁巖氣井遞減分析通常包括以下步驟：

1.數據收集：收集井口產量、氣體組分、壓力和溫度等數據。

2.數據預處理：剔除異常數據點，進行數據平滑和標準化處理。

3.模型選擇：根據產量數據的特征，選擇合適的遞減分析模型，如遞減指數法或雙曲遞減法。

4.參數擬合：利用最小二乘法或非線性回歸等方法，擬合模型參數（如b、c）。

5.遞減預測：根據擬合出的參數，預測未來頁巖氣井的產量。

遞減分析應用

頁巖氣井遞減分析具有廣泛的應用：

*儲層特征評價：通過分析遞減指數或雙曲遞減常數，可以推斷儲層滲透率、儲量、裂縫發育程度等儲層特征。

*生產預測：預測頁巖氣井的未來產量，為氣田開發規劃和生產決策提供依據。

*增產措施評估：分析遞減趨勢的變化，評估增產措施（如壓裂補救、酸液處理等）的有效性。

*儲層模擬和模型校正：為頁巖氣儲層模擬和模型校正提供參數和約束條件。

影響遞減的因素

影響頁巖氣井遞減的因素包括：

*地質因素：儲層滲透率、孔隙度、裂縫發育程度、氣體組分等。

*工程因素：完井方式、壓裂參數、生產工藝等。

*外部因素：氣價、市場需求、政策法規等。

結論

頁巖氣井遞減分析是一種重要的技術，可以幫助我們了解頁巖氣井的流動機理和儲層特征，預測產量趨勢，并指導頁巖氣田的開發和生產。通過結合遞減分析和儲層模擬，我們可以優化頁巖氣井的生產性能，提高采收率，實現頁巖氣的可持續開發。第八部分頁巖氣井產能預測方法關鍵詞關鍵要點【產量預測曲線法】

1.根據頁巖氣井實際產量繪制產量預測曲線，分析曲線類型和預測產量衰減趨勢。

2.考慮不同開發階段、儲層參數和流體性質對產量影響，建立產量預測模型進行預測優化。

3.結合歷史產量數據和預測曲線，動態調整生產策略，實現產量最大化。

【解析-數值模擬】

頁巖氣井產能預測方法

頁巖氣井產能預測是估算頁巖氣井可采儲量和規劃開發方案的關鍵技術。目前，已開發了多種頁巖氣井產能預測方法，主要包括：

#經驗預測法

經驗預測法基于統計歷史數據，認為相鄰區塊或相似地質條件下的氣井產能具有相似性。常見的方法有：

-偏移井法：利用已知產能的相鄰氣井作為參照，通過分析氣井參數和生產情況，預測新井產能。

-類比預測法：將待預測氣井與已知產能的同類氣井進行相似性比較，根據相似性程度，預測待預測氣井產能。

#數值模擬法

數值模擬法利用計算機模擬流體在頁巖儲層中的流動過程，從而預測氣井產能。常見的數值模擬軟件包括：

-CMG（ComputerModelingGroup）：適用于復雜儲層條件下的流體流動模擬，可模擬頁巖氣井的非達西流動、吸附-解吸效應和自然裂縫等。

-Eclipse：由雪佛龍公司開發，用于模擬油氣藏的開采過程，也可用于頁巖氣井產能預測。

-STAR-CCM+：由西門子公司開發，用于模擬復雜流體流動和傳熱過程，可將頁巖儲層的非牛頓流體流動、裂縫網絡和熱效應等因素考慮在內。

#解析模型法

解析模型法基于儲層和流體性質的解析解，簡化流動模型，從而預測氣井產能。常見的解析模型有：

-Matthews-Brons-Hazebroek(MBH)模型：適用于恒定的生產壓力和無限邊界條件，忽略了吸附-解吸效應。

-Cinco-Ley-Samani(CLS)模型：考慮了線性吸附-解吸效應，適用于恒定的生產壓力和有限邊界條件。

-王志鵬模型：考慮了非牛頓流體的非達西流動，以及吸附-解吸效應。

#統計預測法

統計預測法利用統計方法分析歷史數據，建立產能與儲層地質參數、流體性質和生產條件之間的關系模型。常見的統計方法有：

-線性回歸模型：建立線性關系方程，預測產能和自變量之間的關系。

-多元線性回歸模型：建立多元線性關系方程，考慮多個自變量對產能的影響。

-神經網絡模型：采用神經網絡算