[发明专利]一种开采页岩气的方法

摘要

本发明提出一种开采页岩气的方法。该方法采用压裂水平井，通过射孔技术形成人工裂缝，进行试验性开采确定压裂水平井控制区域面积、动用半径，准确评估压裂缝控制区域内气体体积流量，形成有效合理的动用开发系统，开采页岩气藏。本发明提供的方法可行性强、可靠性高、能够提供页岩储层不同孔隙介质尺寸及地层压力下的有效开采，明确页岩储层的压力分布特征，是一种经济效益高的开采方法。

主权项

一种开采页岩气的方法，其特征在于包括以下步骤：(1)在所要开采的页岩气储层全区中选定一块试验区，确定该试验区的扩散系数Dk，其中，所述扩散系数Dk满足如下公式： D k = d pore 3 8 RT πM , 其中，dpore为储层基质平均孔隙直径，单位为m；M为气体分子质量，单位为kg/mol；T为气层温度，单位为K；R为气体常数，单位为Pa·m3/(mol·K)；(2)选择试验区的压裂缝半长xf、压裂缝间距xd，按照所选择的压裂缝半长xf、压裂缝间距xd对试验区的水平井进行射孔和压裂，使其生成垂直井筒的孔眼和压裂缝；测量地层压力pe，选择压裂水平井井底流压pw，对试验区进行页岩气开采；(3)确定出试验区页岩储层的单条裂缝的动用半径rc、单条裂缝的控制区域形状和单条裂缝的控制区域面积Sf，以满足该试验区页岩气储层的有效动用；并确定出试验区压裂水平井多条裂缝共同作用时，试验区的气体体积流量Qf；其中所述动用半径rc满足如下公式： r c = e 3 ( μ D k ) 2 - 2 k C 2 2 k C 1 其中， C 1 = k ( p e 2 - p w 2 ) + 2 μ D k ( p e - p w ) 2 ln r e r w , C 2 = k ( p w 2 ln r e - p e 2 ln r w ) + 2 μ D k ( p w ln r e - p e ln r w ) 2 ln r e r w , 其中，k为储层基质渗透率，单位为m2；μ为页岩气体粘度，单位为Pa·s；rw为压裂水平井半径，单位为m；pw为压裂水平井井底流压，单位为Pa；re为泄压半径，单位为m；pe为地层压力，单位为Pa；(4)优化压裂缝半长xf、压裂缝间距xd、压裂水平井井底流压pw使试验区的所述气体体积流量Qf达到最优体积流量，优化得到最优的压裂缝半长xf、压裂缝间距xd、压裂水平井井底流压pw；根据试验区确定的所述最优的压裂缝半长xf、压裂缝间距xd、压裂 水平井井底流压pw对全区进行页岩气开采。