Numerische Simulation von Schiefergaslagerstätten nach Druckbehandlung basierend auf komplexen Strömungsmechanismen

WANG Wei ,  

LI Yang ,  

CHEN Zuhua ,  

YAO Jun ,  

MEI Junwei ,  

REN Jianhua ,  

MA Bo ,  

摘要

Bei Schiefergaslagerstätten mit natürlich entwickelten Klüften kommunizieren die nach Druckbehandlung erzeugten künstlichen Klüfte mit den natürlichen Klüften. Das traditionelle Doppelmedium-Modell kann den Einfluss der natürlichen Klüfte auf die Produktion nicht genau widerspiegeln. Unter Berücksichtigung der mikroskaligen Effekte des Gasmigrationsvorgangs in Nanoporen wurde ein mathematisches Modell für mehrstufige hydraulic-fractured horizontale Bohrungen entwickelt, das viskosen Gasfluss im Grundgestein, Knudsen-Diffusion, Oberflächendiffusion, Adsorptionsschicht und Gasdesorption berücksichtigt. Durch ein diskretes Klüftemodell wurden natürliche und hydraulische Klüfte vereinfachend dargestellt und das Modell mittels Finite-Elemente-Methode gelöst. Anschließend wurde mit numerischer Simulation der Einfluss von Faktoren auf die Produktivität mehrstufig hydraulisch gebrochener Schiefergasbohrungen im Pingqiao-Block untersucht. Die Ergebnisse zeigen, dass die Frühproduktion von Schiefergasbohrungen hauptsächlich aus dem freien Gas im Klüftesystem stammt, wobei der durchschnittliche Fördergrad des adsorbierten Gases nur 10,1 % beträgt; das Vorhandensein einer unveränderten Speicherzone erhöht den Einfluss der Grundgesteinsporosität auf die kumulative Produktion, und Klüftendichte sowie Vernetzung des Klüftesystems wirken sich ebenfalls stark auf Förderleistung und Förderrückgang der Gasbohrung aus.

关键词

Pingqiao-Schiefergaslagerstätte; diskretes Klüftemodell; Strömungsmechanismus; Förderminderung; Druckbehandlungssimulation

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