页岩储层多级压裂水平井流固耦合产能分析

摘要

从渗流微观–宏观动力学行为出发，通过应力敏感实验研究储层流固耦合作用与流体流动规律，探究微观与宏观有效应力的相互作用关系；基于有效应力原理，考虑页岩气滑移扩散、解吸及页岩变形的多尺度流固耦合作用，分别建立页岩储层基质和裂缝网络的孔隙度、渗透率在有效应力作用下的数学模型.基于页岩气储层多区耦合渗流物理模型，考虑储层变形对页岩基质和裂缝网络孔隙度、渗透率的流固耦合作用，建立了页岩气水平井流固耦合产能模型，揭示了多级压裂水平井流固耦合非线性渗流规律，分析了页岩气储层多级压裂水平井流固耦合页岩气井产能影响因素；对基质岩样和裂缝岩样进行了应力敏感性实验，结果表明基质岩样的应力敏感性强于裂缝岩样；模型研究表明：考虑与不考虑流固耦合作用对页岩气渗流影响的累计产气量相差14%左右，且缝网区流固耦合作用更为敏感；解吸吸附发生收缩变形量越大，弹性模量越小，泊松比、Biot系数、初始孔隙度越大，流固耦合作用越明显，产气量越低.泊松比对流固耦合作用的影响比较小，产气量变化不大.模型模拟结果与现场实际数据一致，产气量满足“L型”递减规律，且符合率达70%以上，验证了模型的准确性.

关键词

页岩气 / 多尺度 / 渗流 / 渗透率 / 流固耦合

基金资助

国家自然科学基金联合基金资助项目（U23B2083）; 中央高校基本科研业务项目（FRF-TP-22-146A1）