【摘 要】
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页岩气资源的有效开发对保障国家能源安全与保护生态环境具有重大战略意义。深层页岩气资源量占川南页岩气总资源量80%以上,在目前深层页岩气研究中:实验的温压水平较低,页岩气井产能主控因素复杂,开发方案优化设计较为困难。因此,有必要厘清川南深层页岩气渗流特征,进而优化开发方案,指导川南深层页岩气高效开发。首先,针对川南深层页岩开展吸附特性实验,建立全温度压力域吸附模型,明确深层页岩气吸附规律;开展原位应
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页岩气资源的有效开发对保障国家能源安全与保护生态环境具有重大战略意义。深层页岩气资源量占川南页岩气总资源量80%以上,在目前深层页岩气研究中:实验的温压水平较低,页岩气井产能主控因素复杂,开发方案优化设计较为困难。因此,有必要厘清川南深层页岩气渗流特征,进而优化开发方案,指导川南深层页岩气高效开发。首先,针对川南深层页岩开展吸附特性实验,建立全温度压力域吸附模型,明确深层页岩气吸附规律;开展原位应力敏感实验,明确深层页岩应力敏感特性。然后,基于研究区页岩吸附特性与应力敏感特性参数对储层物性参数进行校正,使用校正后的参数构建川南深层页岩气不同特征数值模拟模型;借助改进的灰色关联法研究川南深层页岩气压裂水平井开发的宏观主控因素,借助数值模拟方法研究川南深层页岩气单井主控因素。最后,考虑研究区页岩特性与气井产能主控因素,选取川南深层页岩气压裂水平井的裂缝参数、井网参数及开发制度进行优化,指导目标区块确定布井方式、选取压裂施工方案及制定开发制度。研究结果表明:研究区页岩气吸附能力较浅层弱,兰氏压力为7.5 MPa,兰氏体积为0.147 mol/kg,吸附气体积占比为21.3%,自由气体积占比为78.7%。明确了川南深层页岩应力敏感特性,研究区页岩应力敏感效应普遍较强,渗透率残余系数均低于20%。川南深层页岩气井产能宏观主控因素为压裂簇数、加砂强度和TOC,单井产能各因素影响程度排序为:水平段长度＞裂缝半长＞裂缝间距＞基质渗透率。得到天然裂缝不发育的WY23平台I、II、III类储层对应的最优缝间距分别为15 m、10 m和10 m;I、II、III类储层对应的最优井距分别为200 m、150 m和150 m;三类储层最优生产制度均为阶梯式降压开采。得到天然裂缝发育的WY43平台I、II、III类储层对应的最优缝间距分别为20 m、15 m和15 m;I、II、III类储层对应的最优井距分别为250 m、200 m和200 m;III类储层布井方式应采用使裂缝交错的布井方式;三类储层最优生产制度均为阶梯式降压开采。
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