考虑应力敏感和多尺度流动的页岩气渗流模型摘要
为了搞清楚页岩气储层在水力压裂后的渗流规律,针对页岩气储层水力压裂后储层表现出的应力敏感性和多尺度渗流问题,考虑Knudsen扩散、滑脱流、达西流、吸附解吸现象和应力敏感建立了页岩气复杂非线性渗流模型,利用有限差分法求解数学模型,采用网格加密和等效导流能力模拟压裂井的水力裂缝,对页岩气井产能的影响因素开展了敏感性分析。结果表明:1)应力敏感效应对压裂井产量影响很大,随着页岩气储层应力敏感系数的增大,气井产量急剧下降,当应力敏感系数从0增加到0.12 MPa-1时,页岩气井产气量降低了3.2倍;2)解吸现象对页岩气的输送起到了正向作用,页岩气吸附气含量越大,气井产量越高,当朗格缪尔体积为4 cm3/g时,气井平均产气速度为0.36×10~4 m3。3)随着水力裂缝长度的增加,页岩气井产量越大,当裂缝半长从20 m增加到120 m时,页岩气产量增加了2倍。以上成果认识,对加深页岩气压裂井复杂渗流规律具有指导意义。
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