一种已压裂页岩气水平井的产量预测新方法

doi:10.11885/j.issn.1674-5086.2014.10.08.02

摘要/Abstract

摘要：

水平井加多段压裂已成为页岩气藏的主要开发模式，针对压裂后的页岩气藏具有人工裂缝、天然裂缝及纳米
级孔隙等多种流动空间，开展了渗流数学模型的建立与求解研究。通过等效简化构建了三线性渗流模型，考虑了具有
解吸吸附作用的基质空间线性渗流、以等效天然裂缝为主的裂缝网络空间线性渗流、等效主裂缝内的线性渗流。对
三重渗流分别建立了极坐标空间和拉普拉斯空间下的数学模型，并对数学模型进行求解，得出单井气藏的产能公式和
井底压力公式。应用所建立模型，对实际压裂水平井的产能进行了求解，与实际产量进行对比，表明利用文中方法建
立的模型及解析解进行产能预测分析是可行的。

关键词: 页岩气, 渗流, 水平井, 产量预测, 压裂

Abstract:

Horizontal wells with hydraulic fracturing are going to be the main method of shale gas production. Fractured shale
gas reservoirs have a variety of seepage patterns due to lots of the natural or artificial fracture and nano-scale pore. Establishment
and solution of percolation mathematical model has a strong theoretical and practical value. Equivalent simplified three linear
flow model is constructed，which includes matrix space linear seepage with desorption and adsorption，mainly equivalent natural
fracture of fracture network space linear seepage，linear seepage within the main fracture. Under the polar coordinate space
and the Laplace space，we established mathematical models for triple seepage model，and solved them. Finally，we developed
single well productivity formula of gas reservoir and bottom hole pressure formula. By applying the established model and the
analytical solution，a fractured horizontal well productivity has be calculated. Compared with the actual production，the result
shows that analytical solution based on the model can forecast production capacity.

Key words: shale gas, seepage, horizontal well, productivity prediction, fracturing

桑宇1，2 *，杨胜来1，郭小哲1，陈浩1. 一种已压裂页岩气水平井的产量预测新方法[J]. 西南石油大学学报(自然科学版), DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2014.10.08.02.

Sang Yu1，2*, Yang Shenglai1, Guo Xiaozhe1, Cheng Hao1. A New Productivity Prediction Method for Fractured Horizontal Wells in
Shale Gas Reservoirs[J]. 西南石油大学学报(自然科学版), DOI: 10.11885/j.issn.1674-5086.2014.10.08.02.

0
/ / 推荐

导出引用管理器 EndNote|Ris|BibTeX

链接本文: http://journal15.magtechjournal.com/Jwk_xnzk/CN/10.11885/j.issn.1674-5086.2014.10.08.02

http://journal15.magtechjournal.com/Jwk_xnzk/CN/Y2015/V37/I3/17

参考文献

[1] 张金川，徐波，聂海宽，等. 中国页岩气资源勘探潜

力[J]. 天然气工业，2008，28（6）：136 140.

Zhang Jinchuan，Xu Bo，Nie Haikuan，et al. Exploration

potential of shale gas resources in China[J]. Natural Gas

Industry，2008，28（6）：136 140.

[2] 张金川，金之钧，袁明生. 页岩气成藏机理和分布[J].

天然气工业，2004，24(7）：15 18.

Zhang Jinchuan，Jin Zhijun，Yuan Mingsheng. Reservoiring

mechanism of shale gas and its distribution[J]. Natural

Gas Industry，2004，24(7）：15 18.

[3] 聂海宽，唐玄，边瑞康. 页岩气成藏控制因素及中国南

方页岩气发育有利区预测[J]. 石油学报，2009，30（4）：

484 491.

Nie Haikuan，Tang Xuan，Bian Ruikang. Controlling factors

for shale gas accumulation and prediction of potential

development area in shale gas reservoir of South China[J].

Acta Petrolei Sinica，2009，30（4）：484 491.

[4] 张金川，聂海宽，徐波，等. 四川盆地页岩气成藏地质

条件[J]. 天然气工业，2008，28（2）：151 156.

Zhang Jinchuan，Nie Haikuan，Xu Bo，et al. Geological

condition of shale gas accumulation in Sichuan Basin[J].

Natural Gas Industry，2008，28（2）：151 156.

[5] 叶军，曾华盛. 川西须家河组泥页岩气成藏条件与勘

探潜力[J]. 天然气工业，2008，28（12）：18 25.

Ye Jun，Zeng Huasheng. Pooling conditions and exploration

prospect of shale gas in Xujiahe Formation in western

Sichuan Depression[J]. Natural Gas Industry，2008，

28（12）：18 25.

[6] 熊伟，郭为，刘洪林，等. 页岩的储层特征以及等温吸

附特征[J]. 天然气工业，2012，32（1）：113 116.

Xiong Wei，Guo Wei，Liu Honglin，et al. Shale reservoir

characteristics and isothermal adsorption properties[J].

Natural Gas Industry，2012，32（1）：113 116.

[7] 蒋裕强，董大忠，漆麟，等. 页岩气储层的基本特征及

其评价[J]. 天然气工业，2010，30（10）：7 12.

Jiang Yuqiang，Dong Dazhong，Qi Lin，et al. Basic features

and evaluation of shale gas reservoirs[J]. Natural Gas

Industry，2010，30（10）：7 12.

[8] 王正普，张荫本. 志留系暗色泥质岩中的溶孔[J]. 天然

气工业，1986，6（2）：117 119.

[9] 周登洪，孙雷，严文德，等. 页岩气产能影响因素及动

态分析[J]. 油气藏评价与开发，2012，2（1）：64 69.

Zhou Denghong，Sun Lei，Yan Wende，et al. The influencing

factors and dynamic analysis of shale gas deliverability[

J]. Reservoir Evaluation and Development，2012，

2（1）：64 69.

[10] 闰存章，黄玉珍，葛春梅，等. 页岩气是潜力巨大的非

常规天然气资源[J]. 天然气工业，2009，29（5）：1 6.

Yan Cunzhang，Huang Yuzhen，Ge Chunmei，et al. Shale

gas：Enormous potential of unconventional natural gas resources[

J]. Natural Gas Industry，2009，29（5）：1 6.

[11] 张金川，汪宗余，聂海宽，等. 页岩气及其勘探研究意

义[J]. 现代地质，2008，22（4）：640 646.

Zhang Jinchuan，Wang Zongyu，Nie Haikuan，et al. Shale

gas and its significance for exploration[J]. Geoscience，

2008，22（4）：640 646.

[12] 李荣，孟英峰，罗勇，等. 泥页岩三轴蠕变实验及结果

应用[J]. 西南石油大学学报，2007，29(3）：57 59.

Li Rong，Meng Yingfeng，Luo Yong，et al. Triaxial creep

test ofmudstone and the result application[J]. Journal of

Southwest Petroleum University，2007，29（3）：57 59.

[13] 高树生，于兴河，刘华勋. 滑脱效应对页岩气井产能影

响的分析[J]. 天然气工业，2011，31（4）：55 58.

Gao Shusheng，Yu Xinghe，Liu Huaxun. Impact of slip

page effect on shale gas well productivity[J]. Natural Gas

Industry，2011，31（4）：55 58.

[14] Johnson N L，Currie S M，Ilk D，et al. A Simple methodology

for direct estimation of gas-in-place and reserves

using rate-time data[C]. SPE 123298，2009.

[15] Cheng Y，Lee W J，McVay D A. Improving reserves estimates

from decline-curve analysis of tight and multilayer

gas wells[J]. SPE Reservoir Evaluation & Engineering，

2008，11（5）：912 920.

[16] Samandarli O，Al Ahmadi H A，Wattenbarger R A. A

new method for history matching and forecasting shale

gas reservoir production performance with a dual porosity

model[C]. SPE 144335，2011.

[17] Fazelipour W. Innovative reservoir modeling and simulation

of unconventional shale gas reservoirs powered by

microseismic data[C]. SPE 141877，2011.

[18] Yin Jichao，Xie Jiang，Datta-Gupta Akhil，et al. Improved

characterization and performance assessment of shale gas

wells by integrating stimulated reservoir volume and production

data[C]. SPE 148969，2011.

[19] Brown M，Ozkan E，Raghavan R，et al. Practical solutions

for pressure-transient responses of fractured horizontal

wells in unconventional shale reservoirs[C]. SPE

125043，2009.

[20] Brown M L. Analytical trilinear pressure transient model

for multiply fractured horizontal wells in tight shale reservoirs[

D]. Colorado：Colorado School of Mines，2009.

[21] Ross D J K，Bustin R M. Impact of mass balance calculations

on adsorption capacities in microporous shale gas

reservoirs[J]. Fuel，2007，86（17）：2696 2706.