页岩气藏水力压裂设计和储层性质对产量的影响分析
页岩气藏的产量很大程度取决于水力压裂处理的效率.利用过去页岩气藏生产过程中积累的经验已经在压裂处理设计中出现过几次最佳实践,从而提高了这些储层的产能.而压裂设计的进一步改进需要深入了解水力压裂和生产过程中所涉及的复杂物理作用,如应力影、支撑剂分布及诱发裂缝与先成天然裂缝之间的相互影响.本文通过深入了解页岩气产量、储层性质和一些压裂设计参数之间的复杂关系,阐明了页岩气藏生产中所涉及的非线性物理特征.本文介绍的压裂-生产模拟工作流程集成了非常规裂缝模型(Weng等,2011)和非常规生产模型.通过将该工作流程应用于真实的页岩气藏来进行广泛的参数研究,进而研究产量与处理参数(如压裂液粘度、支撑剂尺寸、支撑剂浓度、支撑剂注入顺序、处理用量、泵速、液垫尺寸和多种压裂液的联合处理)之间的关系(Cohen等,2012).本文也评估了非常规储层性质(如渗透率、水平应力、水平应力各向异性、水平应力方向、泊松比和杨氏模量)对产量的影响.由于本文重点是在压裂液和支撑剂的选择上,所以我们采用28次模拟来覆盖关于所有这些参数的支撑剂尺寸和压裂液粘度的2-D参数空间.在本参数研究中进行了14,000次模拟,结果为优化压裂处理设计提供了指导.本文介绍了如何利用这种独特的工作流程来识别最佳流体和选择支撑剂,从而最大化已知气藏和完井的产量.另外,参数研究显示了这些最佳选择是如何随着储层和压裂处理参数而变化的.其结果验证了页岩压裂处理设计中的几个最佳方案.例如,不同尺寸的支撑剂组合可以通过最大化初始产量和减缓产量递减来进行产量优化.多次模拟也证实了先注入最小支撑剂的最佳方案.该研究解释了为什么滑溜水处理时应以最大泵速注入,并且最好使用40/70目的砂.这也说明了为什么具有高杨氏模量的储层(如barnett页岩)可以用滑溜水实现有效增产.另一重要发现是最佳压裂液粘度随处理液用量的增加而增加.
2016-04-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）
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