页岩气渗流机理及其应用.ppt

王晓冬中国地质大学(北京) 2011年4月 王晓冬 简介 中国地质大学（北京）能源学院(2000--) 教授，油气田开发理论与方法、油气渗流力学理论与应用 石油大学（北京）石油工程系(1998-2000) 博士后，师从陈钦雷、刘慰宁先生 中国科学院渗流流体力学研究所(1995-1998) 工学博士，师从刘慈群、孔祥言先生 中国科学院渗流流体力学研究所(1987-1990,1990-1995) 渗流力学硕士，师从刘慈群先生 大庆石油学院开发系采油工程 (1983-1987) 本科，师从翟云芳先生 US Shale Gas Plays (Update March 10/2010) － 1.渗流物理特征 页岩气藏期望特征 页岩气藏储层建模 2 渗流机理—文献回顾 1970年以后，SPE有代表性研究论文发表，早期的研究主要是矿场试验和一般性评价 1980年以后，开始注重于渗流物理方面的研究，如孔隙度、渗透率、解吸能力等 1990年以后，注重改进或新建不稳定渗流数学模型，用于分析生产数据、不稳定测试数据等 2000年之后，注重于水力压裂、复杂分支水平井、分段压裂水平井等方面的动态分析、效果评价、气藏工程设计 2 渗流机理—煤层气渗流物理模型 2 渗流机理—渗流规律研究 研发了室内实验方法 在石油天然气开采范畴内，超低渗单相流体渗流可以采用达西定律描述？ 在页岩气开采范围内，国外学者认为可以采用达西定律描述，但此类结论还需进一步实验证实 2 渗流机理—主要物性参数 3 渗流理论和方法—Warren-Root(1963) 3 渗流理论和方法—Bello(2009，Ａ＆Ｍ) 3 渗流理论和方法—Bello(2009，Ａ＆Ｍ) 3 渗流理论和方法—分段压裂水平井 3 渗流理论和方法—分段压裂水平井微地震反演 3 渗流理论和方法—分段压裂水平井渗流方式 3 渗流理论和方法—单一水力裂缝优化设计 3 渗流理论和方法—分段压裂水平井优化设计 3 渗流理论和方法—分段压裂水平井优化设计 ３渗流理论和方法—多层气藏动态评价 研制了低渗透多层气藏开发动态分析模型，可以评价和预测开采中的低渗透多层气藏能量分布和产能特征。 利用分析结果，可以调整开采方式和开采井网。 ３渗流理论和方法—多层致密气藏动用程度 ４应用—产能趋势对比 ４ 应用—产能预测新模型 ４应用—矿场实例 ４应用—矿场实例分析 ４应用—应用软件 ５中国页岩气藏开发研究展望 开发优选区域 储层描述 钻采工艺 钻＼完井 储层改造水平 储层渗流物理特征 测井＼微地震＼室内试验 孔隙结构＼赋存方式＼吸附特征＼解吸条件＼孔渗敏感性…… 开采方式和开发方法 压裂直井＼分段压裂水平井＼分支水平井 井网部署 动态分析与预测 不稳定测试＼试采数据分析 …… 王晓冬 个人简介 中国地质大学（北京）能源学院 教授(2006) 研究方向-1：油气田开发理论与方法、渗流理论与应用 研究方向-2：储层建模与数值模拟 石油大学（北京）石油工程系 博士后(1998--2000) 研究报告：储层非线性渗流研究 中国科学院渗流流体力学研究所 工学博士(1995--1998) 博士论文：水平井不定常渗流研究 中国科学院渗流流体力学研究所 工学硕士(1987--1990) 硕士论文：有井底脱气的试井分析 大庆石油学院开发系采油工程 采油工程本科(1983--1987)本科设计：水平裂缝井试井分析 启动压力梯度（GD）对五点井网动用程度的影响 有变形情况下最外流线与主流线之间面积 Fm= ------------------------------------------ 无变形情况下最外流线与主流线之间面积 办公电话：010O） 手机电子邮件：wxd_cug@cugb.edu.cn * 页岩气渗流机理及其应用展望 办公电话：010O） 手机电子邮件：wxd_cug@cugb.edu.cn 世界范围内气资源量 背景 非常规天然气资源（致密砂岩中的天然气、页岩气、煤层气） SPE 103775,2006 背景 1.渗流物理特征 富有机质的黑色页岩 “混合”页岩 带有裂缝的页岩 1.渗流物理特征 常规气藏（a）与页岩气藏（b）的孔隙的比较 常规气藏与页岩气藏的孔隙分布方面有很大区别。非常规页岩沉积物中的纳米级孔隙的数量要更多。页岩气层沉积物中的孔隙直径从几个纳米到几个微米之间变化。 1.渗流物理特征 某页岩岩样(F.Javadpour,2009) 原子力显微镜(AFM)下的纳米孔隙和纳米级裂缝 分子渗流 纳米孔隙(30nm) 纳米裂缝 (宽度60nm) 1.渗流物理特征 常