孙元伟,郝勇超,王艳丽,董书鑫,彭国威
(中国石油大学胜利学院 油气工程学院,山东 东营 257061)
随着常规能源开发殆尽,页岩气的重要性日益凸显,成为重要的接替能源[1-3]。页岩储层渗透率非常低,需要进行压裂形成长的人工裂缝才能获得经济性油流[4]。然而,页岩气储层地应力高、水平两向应力差异大、层理和天然裂隙分布复杂、岩石塑性特征强[5-6],导致长的人工裂缝导流能力下降很快,短时间内失去作用。所以,针对页岩气藏,需要研究一种压裂优化设计方法,能够同时优化裂缝长度和裂缝导流能力,使水力裂缝作用效果最佳。常规的基于支撑剂指数的压裂优化设计方法以最大产能为目标函数[7],能够在压裂规模一定的情况下,实现裂缝尺寸和裂缝导流能力的同时优化设计,很好地解决页岩气藏压裂优化设计的问题。但是未考虑到页岩气在裂缝内的非达西流动,同时未考虑到其对井底流压造成的影响,因此优化设计结果与现场施工有很大偏差[8]。笔者考虑到页岩气在裂缝内的非达西流动及其对井底流压的影响,将雷诺数引入到裂缝有效渗透率模型中,修正支撑剂指数模型,在此基础上建立页岩气产能计算模型,提出新的页岩气水力裂缝参数优化设计方法。最后通过算例对比分析,说明考虑非达西效应前后压裂优化设计结果相差很大,考虑非达西效应后与现场施工结果更加接近,更具有指导意义。