Le flux en segments est un type de flux assez courant dans la distribution du milieu gaz-eau à deux phases dans les sections inclinées des réservoirs de gaz de schiste. Surveiller l'état dynamique du flux en segments à deux phases gaz-eau, inverser avec précision la distribution du milieu gaz-eau dans le flux en segments, et calculer avec une haute précision le taux de rétention d'eau dans le puits, sont des bases clés pour orienter l'évaluation quantitative précise de la surveillance dynamique de la production des puits de gaz de schiste. L’étude est basée sur une expérience de simulation physique du flux gaz-eau à deux phases sous un angle d’inclinaison de puits de laboratoire de 60°. L’air et l’eau du robinet ont été utilisés pour la simulation, les conditions expérimentales couvrant un débit total de 50, 100, 200, 300, 400, 500 m³/j, avec des taux d’humidité d’entrée respectivement de 0, 10 %, 20 %, 80 %, 90 %, 100 %. Basé sur la surveillance dynamique des fluides gaz-eau dans le puits à l’aide d’un outil à matrice capacitive (Capacitance Array Tool, CAT), et combiné aux caractéristiques dynamiques du flux en segments gaz-eau dans les puits inclinés et aux règles de réponse du CAT, la méthode d’identification de la distribution du milieu du flux en segments a été clarifiée, conduisant à l’établissement d’un modèle de caractérisation du flux en segments à deux phases gaz-eau dans les puits inclinés. Pour le calcul du taux de rétention d’eau, une nouvelle méthode a été proposée : pour la section liquide, la méthode du poids de la surface de découpage par projection radiale au point médian est utilisée ; pour la section gazeuse, la méthode d’interpolation radiale gaussienne et d’ajustement elliptique est employée ; enfin, combinée à la structure complète de l’unité de segment, la moyenne pondérée est utilisée pour calculer le taux moyen de rétention d’eau de l’unité de segment. La méthode de calcul proposée pour le taux de rétention d’eau du flux en segments a été comparée aux méthodes existantes, comparant les caractéristiques de distribution du milieu de la section de bouchon gazeux selon différentes méthodes d’inversion. Les résultats montrent que l’erreur relative calculée par la méthode de moyenne pondérée, la méthode du poids de surface en courbes équipotentielles radiales, la méthode du poids de surface par projection radiale au point médian et la méthode proposée sont toutes essentiellement inférieures à 20 %, avec une répartition des erreurs relatives pour la méthode de moyenne pondérée entre -3,14 % et 14,10 % ; la méthode du poids de surface en courbes équipotentielles entre -1,77 % et 16,68 % ; la méthode du poids de surface par projection radiale au point médian entre -8,57 % et 10,41 %, avec une erreur relative moyenne de 4,55 % ; et la méthode proposée entre -8,10 % et 9,43 %, avec une erreur relative moyenne de 3,99 %. En combinant l’application et le traitement des données de surveillance du Multiple Array Production Suite (MAPS) provenant de profils de production en puits réels du bassin du Sichuan, il est prouvé que le modèle de calcul du taux de rétention d’eau sous conditions de flux en segments établi par l’étude peut caractériser avec précision la dynamique du flux gaz-eau à deux phases dans les puits de gaz de schiste inclinés et soutenir efficacement l’évaluation dynamique de la production des puits de gaz de schiste.

Puits de gaz de schiste; gaz-eau biphasique; flux en segments; inversion de distribution du milieu; taux de rétention d’eau