煤层气复杂渗流机制下水平井压裂参数优化研究.pptxVIP

煤层气复杂渗流机制下水平井压裂参数优化研究

汇报人：

2024-01-21

CATALOGUE

目录

引言

煤层气储层特性与渗流机制

水平井压裂技术原理与参数优化

数值模拟与实验验证

现场应用与效果评价

结论与展望

引言

01

复杂渗流机制是影响煤层气开发效果的关键因素之一。

因此，开展煤层气复杂渗流机制下水平井压裂参数优化研究具有重要意义。

国内研究现状

主要集中在渗流机制、压裂液体系、施工工艺等方面，但缺乏系统性研究。

国外研究现状

在渗流机制、压裂液体系、施工工艺等方面取得了一定成果，但针对我国煤层气储层特点的研究较少。

发展趋势

随着非常规油气资源的不断开发，水平井压裂技术将不断完善和发展，未来将更加注重环保、高效、智能化等方面的研究。

1

2

3

研究内容

深入分析煤层气复杂渗流机制，建立相应的数学模型。

研究水平井压裂技术对煤层气产量的影响规律。

研究方法

采用理论分析、数值模拟和实验研究相结合的方法。

利用先进的数值模拟软件，建立煤层气储层三维地质模型。

通过室内实验和现场试验，验证数值模拟结果的准确性和可靠性。

01

02

03

01

02

03

利用数值模拟软件，模拟不同压裂参数下的煤层气产量。

通过室内实验和现场试验，验证数值模拟结果的准确性和可靠性。

综合分析研究结果，提出适用于我国煤层气储层特点的压裂方案。

煤层气储层特性与渗流机制

02

孔隙度

描述煤层中孔隙体积占总体积的比例，影响煤层气的储存和运移能力。

渗透率

表示煤层允许气体通过的能力，是评价煤层气储层开发效果的关键参数。

吸附性

煤层对气体的吸附能力，影响煤层气的赋存状态和开采效果。

包括达西渗流和非达西渗流，后者在低渗透储层中尤为显著。

渗流机制

地应力、储层压力、气体性质、煤体结构等均可影响煤层气的渗流行为。

影响因素

随着开采的进行，储层压力逐渐降低，影响煤层气的解吸和运移。

压力变化

开采过程中，储层渗透率可能发生变化，影响气体的产出效率。

渗透率动态变化

地应力变化可能导致渗透率降低，进而影响煤层气的开采效果。

应力敏感效应

水平井压裂技术原理与参数优化

03

针对煤层气储层特点，选择低伤害、易返排、成本适中的压裂液体系，如滑溜水、线性胶等。

压裂液选择

通过实验室测试和现场应用效果分析，对压裂液性能进行评价，包括粘度、携砂能力、破胶性能、降滤失性能等。

性能评价

参数优化方法

基于数值模拟、物理模拟和现场试验等手段，对水平井压裂参数进行优化设计，包括压裂液用量、排量、砂比、施工压力等。

优化策略

根据储层地质特征、工程条件和经济效益等因素，制定合理的压裂参数优化策略，如多段压裂、限流法压裂、高砂比压裂等。同时，结合实时监测和动态调整技术，实现压裂参数的实时优化和调整。

数值模拟与实验验证

04

有限差分法

将连续的渗流场划分为离散的网格，通过差分方程近似求解渗流问题。

有限元法

将连续的渗流场划分为有限个单元，通过变分原理和插值函数构造近似解。

离散元法

将连续的渗流场划分为离散的块体，通过块体间的相互作用和运动规律模拟渗流过程。

03

02

01

实验材料准备

选择具有代表性的煤层气储层岩样，制备成不同尺寸和渗透率的试样。

实验装置搭建

设计并搭建能够模拟水平井压裂过程的实验装置，包括注液系统、压力控制系统和数据采集系统。

实验步骤安排

制定详细的实验步骤，包括试样的安装、压裂液的注入、压力的实时监测和数据记录等。

参数敏感性分析

通过改变水平井压裂参数（如压裂液粘度、排量、压力等），分析各参数对煤层气渗流的影响程度和敏感性。

参数优化建议

根据参数敏感性分析结果，提出针对特定煤层气储层的水平井压裂参数优化建议，以提高煤层气开采效率。

数值模拟与实验结果对比

将数值模拟得到的结果与实验结果进行对比分析，验证数值模拟方法的准确性和可靠性。

现场应用与效果评价

05

基于生产数据的动态分析法

通过对比压裂前后生产数据的变化，评价压裂效果。

要点一

要点二

基于数值模拟的定量分析法

通过建立数值模型，模拟压裂过程及生产动态，定量评价压裂效果。

增产效果指标

包括日产气量、累计产气量、增产倍数等。

经济效益指标

包括投资回报率、净现值等。

压裂效率指标

包括单位长度井段增产量、单位压裂液增产量等。

该案例采用基于生产数据的动态分析法进行评价。

压裂后日产气量和累计产气量均显著提高，增产倍数达到3倍以上。

案例一：某煤层气田水平井压裂效果评价

压裂效率和经济效益也表现优异，单位长度井段增产量和单位压裂液增产量均处于较高水平。

案例二：另一煤层气田水平井压裂效果评价

该案例采用基于数值模拟的定量分析法进行评价。

01

02

03

结论与展望

06

01

创新性地引入了复杂渗流机制，完善了煤层气水平井压裂理论，提高了模型的预测精度。

02

首