考虑流固耦合效应的低渗透煤层气压裂井产能分析摘要
我国的煤层气资源十分丰富,开发潜力巨大,但是赋存条件具有低渗透率、低饱和度、低储层压力的特点,而且地质条件复杂,产能影响因素众多,开采过程还会引起应力变化,造成渗透性的改变,对煤层气产能产生重要影响,本文根据弹性力学、渗流力学理论方法建立煤层气藏近井地带考虑储层流固耦合效应的渗流数学模型,对影响煤层气产能的地层参数进行敏感性分析,形成考虑流固耦合效应的煤层气藏产能评价方法,为煤层气藏现场合理配产提供理论基础。主要研究成果如下:(1)从工程和地质两个方面,对影响煤层气压裂井产能的因素进行调研,通过对比分析,总结出煤层渗透率、储层压力、储层厚度以及压裂裂缝的半长、条数为影响煤层气压裂井产能的主要因素。(2)考虑煤层气开采过程中,流体的产出以及煤层气的解吸引起储层特性变化,根据渗流力学的基本理论,建立煤层气解吸、扩散和渗流的数学模型,以及储层有效应力变化和煤基质收缩引起的渗透率动态变化模型,分析渗流场和应力场耦合作用下煤层气井的产能变化情况。(3)通过CMG软件建立概念模型,对影响普通水平井和压裂水平井产量的各个因素进行敏感性分析,以日产气量峰值、十年后日产气量和十年累积产气量作为评价指标,将水平井在压裂前后的的产能进行对比分析,为实施压裂提供参考。(4)以山西晋城某煤层实际地质模型为基础,分别建立单支水平井、二分支水平井进行产能对比,分析流固耦合效应引起的产能变化规律,最后发现对于压裂水平井和压裂二分支水平井,考虑流固耦合效应之后,十年累积产气量提高了7%以上
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