【摘 要】
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页岩气藏属于非常规油气藏,具有低孔低渗的特点,通过水力压裂改造可以提高产能,实现经济开采。页岩气井产量主要受到储层改造体积和人工压裂裂缝复杂程度的影响。目前常用的裂缝复杂程度评价方法有限,无法快速准确地评价压裂效果,而压裂液的返排动态与裂缝形态存在密切联系,故可以通过研究返排液特征来反映裂缝的复杂程度,从而进行页岩气井压裂效果评价。本论文以Z气藏W井为例,采用实验研究和理论研究相结合的方法,开展了
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页岩气藏属于非常规油气藏,具有低孔低渗的特点,通过水力压裂改造可以提高产能,实现经济开采。页岩气井产量主要受到储层改造体积和人工压裂裂缝复杂程度的影响。目前常用的裂缝复杂程度评价方法有限,无法快速准确地评价压裂效果,而压裂液的返排动态与裂缝形态存在密切联系,故可以通过研究返排液特征来反映裂缝的复杂程度,从而进行页岩气井压裂效果评价。本论文以Z气藏W井为例,采用实验研究和理论研究相结合的方法,开展了基于压裂返排液离子浓度变化特征表征人工压裂裂缝复杂程度的方法研究,取得了如下成果和认识:（1）分别对现场及实验模拟返排液进行了水质分析实验,并分析了单一裂缝、分支裂缝、复杂裂缝模式下返排液中的不同离子浓度变化特征。在不同复杂程度的裂缝模式下,模拟返排液中的Na+、K+、Cl-和CO32-浓度有明显变化规律,且变化特征存在显著差异,表明Na+、K+、Cl-和CO32-浓度变化与裂缝的复杂程度存在相关性。（2）建立了一种基于DTW距离的多离子浓度表征压裂裂缝复杂程度方法。以Na+、K+、Cl-和CO32-的浓度变化作为人工压裂裂缝复杂程度的表征参数,在对实验数据采用修正Akima三次插值和Min-max标准化处理后,建立了不同压裂裂缝复杂程度下多离子浓度变化特征模式,然后采用DTW距离的方法,构建形成相似度表征模型。通过对现场数据与实验数据的离子浓度变化特征模式进行相似性度量,从而评价表征人工压裂裂缝的复杂程度。（3）对Z气藏W气井的现场压裂施工情况进行了分析,结果表明该井压后形成了较为复杂的裂缝网络。之后应用基于DTW距离的多离子浓度表征压裂裂缝复杂程度方法评价W井压裂效果,结果显示该井压裂返排液的离子浓度变化特征与“复杂裂缝模式”的相似度最高,为78.75%,说明该井压裂形成了较为复杂的人工裂缝,与现场吻合度较高,验证了该评价方法的准确性。通过本论文的研究,建立了基于DTW距离的多离子浓度表征人工压裂裂缝复杂程度方法,研究成果对评价页岩气井压裂效果具有一定的指导意义。
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