[发明专利]页岩油气藏渗流-水平井筒流动耦合模型建立方法

说明书

本发明公开了一种页岩油气藏渗流‑水平井筒流动耦合模型建立方法，包括以下步骤：设定页岩油气藏水平井水压裂形成了m条裂缝；建立基质—天然裂缝渗流模型；建立天然裂缝—人工裂缝渗流模型；建立人工裂缝—井筒渗流模型；建立水平井筒流动模型；根据压力的连续性及质量守恒定理，建立页岩油气藏渗流‑水平井筒流动耦合模型。本发明通过建立三种渗流模型和一个流动模型，最终实现对页岩油气藏渗流‑水平井筒流动进行模型建立，从而可以在实际中可以根据时间的变化实时的对页岩油气藏情况进行计算。

技术领域

本发明涉及页岩油气藏开发领域，具体涉及一种页岩油气藏渗流-水平井筒流动耦合模型建立方法。

背景技术

页岩气作为一种新型的清洁能源，短时间内就成为世界能源的焦点，并且逐渐被多国作为战略能源，美国与加拿大已经实现了商业化开采，欧洲、拉美、澳洲、亚洲等国家也开展了大规模开采及实验技术研究，近些年我国也进行了大规模开采并取得了较成功的开采，页岩气革命浪潮被掀起。

与常规天然油气藏相比，页岩气在渗流特征、赋存方式及储层特征等方面有巨大的差别，主要以水平井大规模水力压裂开发方式为主，其渗流规律是研究页岩气开发的关键。因此，有必要针对页岩气的特点，建立复杂渗流模型进行研究。目前，对页岩气渗流的研究主要以整数阶渗流模型为主，整数阶渗流模型是在连续滲流的假设条件下利用经典定律得到的，但这种假设已不完全适用于页岩气的实际渗流。在页岩气水平井大规模水力压裂开发早期，大量的压裂液沿水平井返排到页岩井口，由于水平井多段、多簇压裂，各簇的返排液压力及速度存在差异，所以返排液流动存在不规律性，严重影响指标预测精度。而分数阶渗流理论是在分数阶渗流理论基础上被提出的，更加符合页岩气的渗流理论研究，可以弥补现有模型的不足。

发明内容

本发明的目的是针对现有页岩气渗流模型的不足，基于分数阶理论提供一种页岩油气藏渗流-水平井筒流动耦合模型建立方法，解决了无法随时间变化快速的获得页岩油气藏相关参数的问题。

本发明通过下述技术方案实现：

一种页岩油气藏渗流-水平井筒流动耦合模型建立方法，包括以下步骤：

设定页岩油气藏水平井水压裂形成了m条裂缝；

建立基质—天然裂缝渗流模型；

建立天然裂缝—人工裂缝渗流模型；

建立人工裂缝—井筒渗流模型；

建立水平井筒流动模型；

根据压力的连续性及质量守恒定理，建立页岩油气藏渗流-水平井筒流动耦合模型。

具体地，基质—天然裂缝渗流模型的建立方法具体包括以下步骤：

建立裂缝系统的连续性方程：

建立基质系统的连续性方程：

式中：φ_f、φ_m—裂缝系统、页岩基质系统孔隙度；

ρ—任一压力时压裂返排液的密度；

q_λ—裂缝介质与岩块介质间的窜流量；

t—时间；

建立裂缝系统的运动方程：

建立基质系统的运动方程：

式中：μ—压裂返排液的黏度；

v_f、v_m—裂缝系统和基质系统中压裂返排液的渗流速度；