考慮巖石變形的頁巖氣藏雙重介質數值模擬

姜瑞忠，原建偉，崔永正，潘 紅，李 廣，張海濤

（1.中國石油大學（華東）石油工程學院，山東青島266580；2.中國石油大港油田分公司采油工藝研究院，天津300280）

近年來，頁巖氣作為新型非常規能源受到世界各國的關注，頁巖儲層具有低孔低滲透的特性，開采必須進行壓裂改造，水平井壓裂技術及裂縫監測技術已經逐漸變得成熟。納米級孔隙在頁巖儲層中占主導地位。通常，頁巖氣以游離態的形式存在于基質孔隙和裂縫中，而以吸附態的形式吸附在基質表面，因此，頁巖氣藏中特定的孔隙大小以及儲氣形式意味著頁巖儲層的滲流機理（黏性流、Knudsen擴散和表面擴散）應被全面考慮，這樣才能使模擬更真實準確［1-7］。

針對表面擴散，JAVADPOUR提出了基于表面擴散和Knudsen擴散線性疊加的頁巖儲層中氣體流動的表觀模型，并利用該模型模擬雙連續頁巖氣藏［8］。XIONG等分析了非Darcy流動效應和理想氣體表面擴散對表觀滲透率的影響［9］。WANG等討論了多層吸附對表面擴散的影響以及表面擴散對表觀滲透率的影響［10］。吳克柳等基于Hwang模型，推導了頁巖氣表面擴散模型，并對影響表面擴散能力的因素進行了分析［11］。吳明錄等基于吳克柳等的表面擴散模型，進行了頁巖氣藏多級壓裂水平井數值模擬［12］，證明了表面擴散對頁巖氣產量有很大的影響，但是所建模型缺乏對地層應力敏感的考慮，不能準確反映地層的實際情況。

針對應力敏感效應，趙謙平等建立了考慮應力敏感的頁巖氣滲透率模型，并討論了應力敏感對頁巖氣滲透率的影響［13］。……