Studie zum Prognosemodell der Produktionskapazität hydraulisch gebrochener horizontaler Schiefergasbohrungen unter Berücksichtigung des Gesteinskriechens

LIANG HONGBIN ,  

ZENG HUANGBEN ,  

QI ZHILIN ,  

LIU HUA ,  

WANG YANYAN ,  

LI HUILIN ,  

YU QIKUI ,  

LIU AIHUA ,  

摘要

Die Produktionsrate von Schiefergasbohrungen nimmt in der Regel schnell ab, was zu einer niedrigen letztendlichen erschließbaren Menge führt, und es ist dringend erforderlich, die Einflussfaktoren der Produktionskapazität von Schiefergas zu untersuchen. Daher wurde basierend auf den rheologischen Eigenschaften von Schiefergestein zunächst das Burgers-Modell verwendet, um den Kriechprozess unter viskoelastischen Eigenschaften des Schiefers zu beschreiben, und es wurde eine Methode zur Charakterisierung der Matrixporengröße, Porosität und Permeabilität unter Berücksichtigung des Kriecheffekts vorgeschlagen; anschließend wurde basierend auf den Gasströmungseigenschaften im Reservoir von hydraulisch gebrochenen horizontalen Schiefergasbohrungen ein Produktionsprognosemodell für hydraulisch gebrochene horizontale Schiefergasbohrungen unter Berücksichtigung komplexer Mechanismen wie Gesteinskriechen auf Grundlage der Fünf-Linien-Strömungstheorie aufgestellt sowie ein Berechnungsprozess für die Produktionskapazität unter Verwendung der Produktions-Testmethode und des Newton-Iterationsverfahrens vorgeschlagen; schließlich wurde die Verlässlichkeit der Modellergebnisse anhand realer Produktionsdaten überprüft und die Einflüsse der verschiedenen Wirkmechanismen auf die Produktionskapazität analysiert. Die Ergebnisse zeigen: ① Schiefer, als eine Art Weichgestein, erfährt während der Bohrungsproduktion hauptsächlich einen stationären Kriechprozess in der Matrix, daher sollten viskoelastische Eigenschaften berücksichtigt werden, während in hydraulischen Frakturen mit Hochleistungsstützungsmitteln hauptsächlich lineare elastische Eigenschaften zu beachten sind; ② Die Prognose der Produktionskapazität von Schiefergas sollte Adsorption, Gesteinskriecheffekt, Mikro-Nano-Skala-Effekte und Spannungssensitivität umfassend berücksichtigen. Das Vernachlässigen von Adsorption und Mikro-Nano-Skala-Effekten führt zu einer Unterschätzung der Produktionskapazität, während das Ignorieren von Gesteinskriechen und Spannungssensitivität zu einer Überschätzung führt; ③ Obwohl die Anfangsproduktionskapazität bei druckkontrollierter Produktion niedrig ist, führt die druckkontrollierte Produktion zu einer Verringerung der negativen Auswirkungen der Spannungssensitivität des Reservoirs, so dass die Produktionskapazität in späteren Phasen höher ist als bei unkontrollierter Produktion; daher ist die druckkontrollierte Produktion der unkontrollierten Produktion überlegen. Die Forschungsergebnisse können theoretische Leitlinien für die effektive Erschließung von Schiefergas bieten.

关键词

Schiefergas;Produktionsprognose;Kriechen;Adsorption;Spannungsempfindlichkeit

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