适用于深层页岩气井生产模拟和预测的自扩散流热耦合模型

摘要：

明确高温、高压条件下页岩气的渗流规律是准确预测深层页岩气井产能的前提.为此,基于前人提出的自扩散流动模型,增加考虑温度场变化的影响,建立了渗流场和温度场耦合的自扩散流动模型(以下简称自扩散流热耦合模型),然后,将该模型与以达西定律和努森扩散为基础的渗流模型(以下简称修正达西模型)计算结果进行对比;基于自扩散流热耦合模型,分析考虑温度场变化的深层页岩气自扩散流动行为,探讨了井底温度变化对深层页岩气采出程度的影响;进而将自扩散流热耦合模型应用于四川盆地长宁区块上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组一口页岩气水平井的生产模拟.研究结果表明:①在相同参数下,采用自扩散流热耦合模型计算的页岩气产量大于修正达西模型计算值;②考虑温度场变化时,自扩散系数剖面出现峰值,气体密度剖面出现谷值,并且峰值/谷值对应数据点同步向地层内部移动,说明自扩散系数影响着气体传质速率,并且随着生产的进行,近井低温对气体自扩散的影响范围不断增大;③当井底温度低于地层温度时,近井气体自扩散系数减小,发生气体近井阻塞现象,从而使气井产量降低;④根据现场实例井的生产模拟结果,考虑温度场的变化,自扩散流热耦合模型能够更加准确地模拟深层页岩气井产量.结论认为,所建立的自扩散流热耦合模型可靠性和准确度更高,可以用于深层页岩气井的生产模拟和预测.

关键词：深层页岩气、自扩散流热耦合模型、温度场变化、近井低温、近井阻塞、气井产能预测

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资助基金：国家自然科学基金青年科学基金项目"多井干扰下页岩储层应力场动态演化机理";国家自然科学基金面上项目"致密储层多尺度通道流体流动力学机制研究";中国石油大学北京科研启动基金项目——青年拔尖人才"复杂缝网页岩气藏流体流动多尺度特征"

在线出版日期：2021-04-02（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：111-118