頁巖儲層壓裂水平井氣-水兩相產能分析

李勇明，陳 希，江有適，吳 磊，周文武，劉福建

（西南石油大學油氣藏地質及開發工程國家重點實驗室，四川成都610500）

水平井分段壓裂是頁巖儲層成功改造的關鍵技術。中外學者針對壓裂后的產能分析建立了大量的數學模型［1-10］，描述頁巖氣的多重運移機理，分析頁巖儲層壓裂后的產氣規律；但所建立的數學模型大多考慮頁巖氣的單相流動，忽略了返排階段壓裂液的存在對產氣規律的影響，造成產氣量預測結果偏大。現場多數頁巖氣井都具有較長的產水期，因此，氣-水兩相滲流數學模型能更準確地描述頁巖儲層流體的實際滲流狀況。ADEFIDIPE等建立了頁巖儲層水平井氣-水兩相滲流模型，認為水僅分布于人工主裂縫中，但在實際壓裂過程中，由于壓裂液濾失，人工主裂縫周圍存在侵入帶［11］。尹虎等建立了頁巖儲層氣-水兩相徑向流模型，求解得到生產過程中井底壓力的變化規律［12］。王懷龍建立了頁巖氣的氣-水兩相產能模型，但模型中未考慮儲層應力敏感和頁巖氣滑脫效應［13］。郭小哲等考慮了頁巖氣的滑脫效應和應力敏感，但忽略了毛管力的影響［14-15］。基于前人研究成果，筆者建立了綜合考慮頁巖氣吸附解吸、擴散、滑脫、應力敏感、毛管滲吸效應的氣-水兩相滲流數學模型，分析壓裂液返排階段頁巖氣藏壓裂水平井的產氣量變化規律，研究成果對實現頁巖儲層產能的準確預測具有指導意義。

1 物理模型建立及假設條件

頁巖儲層壓裂后，人工主裂縫周圍會產生復雜的裂縫網絡［16］，即有效改造區域（SRV區）。……