[发明专利]页岩气井产能评价预测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种方法，尤其是涉及一种页岩气井产能评价预测方法，属于页岩气勘探领域。

背景技术

页岩气是赋存于富有机质泥页岩及其夹层中，以吸附和游离状态为主要存在方式的非常规天然气，成分以甲烷为主，与“煤层气”、“致密气”同属一类。页岩气的形成和富集有着自身独特的特点，往往分布在盆地内厚度较大、分布广的页岩烃源岩地层中。页岩气很早就已经被人们所认知，但采集比传统天然气困难，随着资源能源日益匮乏，作为传统天然气的有益补充，人们逐渐意识到页岩气的重要性。页岩气以吸附状态(大约50％)存在于干酪根、粘土颗粒及孔隙表面，极少量以溶解状态储存于干酪根、沥青质及石油中天然气也存在于夹层状的粉砂岩、粉砂质泥岩、泥质粉砂岩、甚至砂岩地层中为天然气生成之后，在源岩层内的就近聚集表现为典型的原地成藏模式，与油页岩、油砂、地沥青等差别较大。与常规储层气藏不同，页岩既是天然气生成的源岩，也是聚集和保存天然气的储层和盖层。因此有机质含量高的黑色页岩、高碳泥岩等常是最好的页岩气发育条件。

页岩亦属致密岩石，故也可归入致密气层气。它起始于阿巴拉契亚盆地的泥盆系页岩，为暗褐色和黑色，富有机质，可大量生气。储集空间以裂缝为主并可以吸附气和水溶气形式赋存，为低(负)压、低饱和度(30％左右)，因而为低产。但在裂缝发育带可获较高产量，井下爆炸和压裂等改造措施效果也好。页岩气开发具有开采寿命长和生产周期长的优点——大部分产气页岩分布范围广、厚度大，且普遍含气，使得页岩气井能够长期地稳定产气。但页岩气储集层渗透率低，开采难度较大。随着世界能源消费的不断攀升，包括页岩气在内的非常规能源越来越受到重视。美国和加拿大等国已实现页岩气商业性开发。过去十年内，页岩气已成为美国一种日益重要的天然气资源，同时也得到了全世界其他国家的广泛关注。2000年，美国页岩气产量仅占天然气总量的1％；而到2010年，因为水力压裂、水平钻井等技术的发展，页岩气所占的比重已超过20％。致密气藏与页岩气藏的渗流基础相同，区别在于致密气井将吸附水膜的流动阻力考虑为启动压力梯度，而页岩气井中的解吸—扩散气体则为页岩气井产量补充量。在页岩气的前期勘测中，需要对页岩气的产能做出精确的预测判断，而传统的预测方法预测的误差大，导致对页岩气井的投入和获得的收益达不到设计要求，造成严重的经济损失。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有预测方法预测的误差大，导致对页岩气井的投入和获得的收益达不到设计要求，造成严重的经济损失的问题，设计了一种页岩气井产能评价预测方法，该预测方法针对页岩气解吸、扩散特点，分别对页岩直井和水平井进行了产能方程推导，从而建立页岩气产能评价方法，得到精确的产能预测，提高了经济效率，解决了现有预测方法预测的误差大，导致对页岩气井的投入和获得的收益达不到设计要求，造成严重的经济损失的问题。

本发明的目的通过下述技术方案实现：页岩气井产能评价预测方法，包括以下步骤：

单相渗流数学模型的微分方程表达式如下公式(1)所示：

d2ψdx2=0x=0,ψ=ψwfx=ye,ψ=ψwf---(1)]]>

对微分方程求解并采用压力形式表示，得渗流速度、产量公式：